Optimisation d'un alternateur triphasé fait maison

[onilink_]

Bonjour,
j'ai réalisé un alternateur triphasé (but pédagogique), mais sa puissance me semble très faible comparé à sa taille, surtout que j'ai un autre modèle (acheté celui ci) beaucoup plus petit et qui me semble plus efficace.

IH7UVQx.jpg


J'ai donc plusieurs questions:

1- j'ai utilisé un système de redressement avec des diodes 1N4148 (6 diodes en tout) pour obtenir du CC, mais j'ai une énorme chute de tension. Est ce que cela est du au manque de puissance du courant?
Pour info je passe de 14V alternatif a du 2V continu...
Si j'utilise le même redresseur sur le petit alternateur, je perd beaucoup moins (passage de 4V AC a 2.3V CC)


2- est ce qu'il y a moyen d'optimiser le rendement facilement? Est ce que je me suis mal pris sur certains éléments?
Sachant qu'au final, je veux du courant continu.

Voici toutes les informations sur mon alternateur:
- rotor 8 pôles
9DHJGtL.png

- stator à 6 bobines de chacune 70 ohms (fil 0.1mm) avec un noyaux en métal.
Les bobines sont en fait des relais modifiés.
w80bAeg.jpg

- les bobines sont reliées en étoiles
0IcV8DI.png

Je sais déjà que:
- l'écart entre les aimants et les bobines doit être le plus faible possible (de souvenir le champ magnétique décroît avec le cube de la distance)
- des aimants plus puissants amélioreront le champ magnétique (j'ai prévu de le faire mais je dois attendre de les recevoir)
- plus de tours de bobines permettent d'obtenir plus de courant
- il faut minimiser la résistance (et dans mon cas j'ai quand même 140 ohms en série par phase, je ne sais pas si c'est trop)
- pour bien faire il faudrait que les bobines soient "reliées" par une même partie métallique, mais dans mon cas cela semble difficile a mettre en place et je ne sais pas si l'apport serait réellement fort

Peut être que sortir 3 phases n'est pas la solution idéale si je veux juste du courant continu ensuite?


3- Mon stator est à la base prévu pour 12 bobines (mais comme je n'avais que 6 relais je n'en ai mis que 6).

Est ce que je peux ajouter 6 bobines tout en gardant un rotor a 8 pôles? (je sais que dans l'idéal, il faut 3 bobines pour 4 aimants, mais dans mon cas il risque d'être difficile de caler 16 pôles sur le rotor).

Est ce qu'un fois les 6 autres bobines ajoutées, si je fais mon câblage pour ne sortir que 3 phases, j'aurais 2 fois plus de courant? Ou est ce que le fait de doubler la résistance (du aux bobines) diminuera le rendement attendu?

Dans ce cas est ce qu'il serait plus intéressant de sortir 2 fois du triphasé?



Merci, et en espérant qu'il n'y a pas trop de questions d'un coup
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[f6bes]

Bjr à toi,
Le courant DEPENDS du "récepteur" qui consomme le courant.
Si tu tournes à vide, c'est pas pareil que si tu débites sur une charge.
Là tu a mis des diodes "petits signaux", c'est pas fait pour débiter du courant !
Ne confonds pas "courant =intensité" et...."tension".
Une tension n'est pas un ...courant.
Bien sur la résistance interne (140 ohms)de l'alternateur a intérét à etre la plus faible possible
pour éviter des pertes de tension.
Bonnde journée

[penthode]

je vois des bobinages générateurs en série...

dans ces conditions , la position des aimants est fondamentale !

il ne faudrait pas qu'un bobinage fournisse en opposition de l"autre ...

et la cinématique n'est pas précisée

[onilink_]

Bonjour f6bes,
oui, effectivement. Mais est ce qu'une telle différence de tension est normale?
J'ai toujours entendu dire qu'une diode schottky diminuait peu la tension.

En fait j'ai un peu du mal à comprendre comment déterminer la puissance délivrée par le générateur.
J'avais peur que cette chute de tension soit mauvais signe.

J'ai fait un essais avec et sans résistance (mesures sur une seule phase).
A vide j'ai du -12V - 12V
Avec une résistance de 680k (la plus grosse que j'ai trouvé) en série je passe a -8V - 8V.

Il existe un moyen simple pour déterminer la puissance du générateur à partir de mesures simples comme cela?

Merci et bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]

[onilink_]

Bonjour penthode,
je ne pense pas m'être trompé sur ces points la, j'ai bien vérifié que la tension doublais une fois deux bobines reliées en série.
Vu que j'utilise des bobines de relais identiques, elles sont pareilles (résistance et orientation).

[Montd'est]

Les diodes 1N4148 n'ont pas leur place dans une application "de puissance" !

[onilink_]

Oui, je fais cela avec des 1N4007 maintenant, j'avais pris de petites diodes pour les tests (et parce que mes résultats étaient étranges alors je me suis dit que c'était peut être sur dimensionné).

En fait, je suis juste idiot, je viens de trouver le soucis.
La "charge" que je connectais à mon redresseur, c'était une LED, et mon oscilloscope pour faire les mesures.
Sauf qu'une LED est une diode.
Si je place une résistance à la place de la LED, et que je fais mes mesures, j'ai un courant de 6V cette fois ci, et constant (avec les 1N4007).
Une chute de tension qui me parait de suite beaucoup plus logique.

J'ai pas compris exactement le phénomène, mais j'avais une tension plutôt haute les premiers instants, et petit a petit la tension descendais très vite jusqu’à une certaine valeur.
Il se passe la même chose chose si je connecte juste une diode entre deux bornes de mon générateur, comme si je chargeais les bobines.
Quand je fais ensuite un court circuit des deux bornes je vois une décharge.


Bon du coup il ne me reste plus qu'a trouver comment calculer la puissance de mon générateur, l'optimiser, et je suis tout bon
Merci pour vos retours.

[f6bes]

Avec une résistance de 680k (la plus grosse que j'ai trouvé) en série je passe a -8V - 8V.

Remoi,
Connais tu la loi d'ohm ?
Calcule donc l'intensité qui peut circuler dans une réistance de 680 000 ohms
avec une tension de...12 volts !!!
I= U/R
Bonne journée

[trebor]

Bonjour à tous,

Une piste afin d'avoir une idée du courant que peut fournir une bobine soumise à un champ magnétique variable.

Si tu alimentes ta bobine avec une tension continue de 12 volts (avec une batterie), la bobine laissera circuler un courant en fonction de la résistance du bobinage.

Donc si ta bobine laisse passer 80 mA, elle ne sera jamais capable d'en débiter plus de 80 mA dans un champ magnétique variable.

Donc une bobine ayant un fil de cuivre de section plus importante débitera un courant plus important.

Et le nombre de spire de la bobine ainsi que la fréquence de variation du champ magnétique déterminera la tension.

Plus le nombre de spire ainsi que la fréquence augmentent et plus la tension augmente et inversement.

[onilink_]

D'accord donc c'est aussi simple que ça.

J'ai dans les 140 ohms de résistance, si je sors du 12V, ça me fait
I = U/R = 12/140 = 0.086A
Donc ça fait 12x0.086 = ~1 watt... ce qui est plutôt ridicule.

Donc avec ce générateur, si j'augmente la puissance des aimants et la vitesse, j'arriverais à gagner uniquement en tension.
Disons que j'arrive à monter jusqu’à 40V, ça me fera a peine 4 watts, la résistance du fil étant la plus grosse limite du générateur.

Disons maintenant que je garde la même longueur de fil (~65m) mais que je prenne une section 2x plus épaisse, d'après mes calculs je passe de 140 a 35 ohms.
Donc si j'arrive a avoir une tension équivalente, je passerais de 0.086A à 0.35A.
Je comprend mieux pourquoi les générateurs ont tous des sections de fil très épaisses, le moindre ohm est réellement précieux.

Merci encore, corrigez moi si je me trompe.

[f6bes]

Remoi,
"....J'ai dans les 140 ohms de résistance, si je sors du 12V, ça me fait
I = U/R = 12/140 = 0.086A
Donc ça fait 12x0.086 = ~1 watt... ce qui est plutôt ridicule...."

Non ça c'est ce tu perds dans ton bobinage de 140 ohms (si il est soumis à 12 volts).
Bonne journée

[onilink_]

D'accord,
mais de ce que dit trebor la bobine ne pourra pas débiter plus, donc c'est mon intensité maximum théorique en sortie non? (pour du 12V)

[f6bes]

REmoi,
Donc les 1 Watt , c'est pas ce que tu pourrais éventuellement utiliser.
Mais c'est pire que ça: si ta bobine est "soumise à 12volts....ben ensuite
il n'y a PLUS de 12 volts en sortie.
Tu as tout "mangé" (tension,)(par dissipation calorique ) dans ta bobine.
Bon WE

[onilink_]

Ah oui, bon bah plus qu'a faire un autre générateur, car la avec une résistance pareille y a rien a en tirer

Merci a tous pour votre aide!