Moteur brushless

[cardan]

Bonjour,

J'ai déjà réalisé une éolienne verticale de type Darieus (3 pales à 120 degrés en carbone) mais comme attendu elle démarre mal: faible couple de démarrage. On peut bien évidemment rajouter des déflecteurs sur les bras lui permettant de démarrer, pourquoi pas un petit savionus escamotable ou un moteur CC de démarrage. J'ai pris un moteur brushless de vélo que j'ai placé comme génératrice ça fonctionne bien quand ça démarre mais le fait que ce soit un moteur brushless (synchrone) ne me permet pas de l'utiliser comme démarreur ? C'est à dire de l'utiliser pendant 5 à 6 secondes pour le démarrage. Je ne pense pas que ce soit faisable à bon marché (moteur synchrone) mais bon j'attends l'avis des experts. Merci à bientôt
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[cardan]

Bonjour,

La question est mal formulée...�� En fait je peux démarrer l'éolienne par différents moyens mais je me demande si le plus simple ne serait pas de le faire à partir du moteur brushless placé le reste du temps comme alternateur. Je dispose d'une tension continue de 24 V et donc je peux bien évidemment utiliser le kit vendu pour le vélo lorsque cet élément y est mis en moteur. Le principe technique qui y est utilisé sur le vélo c'est quoi ? On part d'une tension continue donc la batterie du vélo puis onduleur triphasé avec variation de fréquence pour alimenter le moteur brushless ? C'est un peu là que je cale, le vélo possède une batterie à tension continue mais le moteur sur le vélo est du type brushless triphasé ( synchrone ? ) donc sommairement le principe technique utilisé c'est quoi ? A bientôt et merci ��

[gienas]

Bonjour cardan et tout le groupe

… La question est mal formulée … J'ai déjà réalisé une éolienne verticale de type Darieus (3 pales à 120 degrés en carbone) mais comme attendu elle démarre mal … faible couple de démarrage …

Je confirme que la question est mal formulée.

Si cela ne démarre pas c’est que le vent n’est pas assez intense.

Comment savoir si la brise est suffisante pour justifier une aide?

La "solution" est mauvaise et/ou la mécanique non adaptée.

Si, à faible vitesse, cela doit tourner, il faut que le couple résistant soit nul et que l’alternateur ne délivre aucun courant.

Là, je soupçonne des frottements trop importants ou une inertie trop forte qui laisse supposer une trop forte "puissance" nominale sans rapport avec la possibilité offerte par les pales.

[antek]

Tu dois donc disposer d'un anémomètre pour mesurer la vitesse du vent.
Si tu disposes du kit complet (avec sa notice) pour le vélo ça ne devrait pas coûter cher (pas plus cher que d'ajouter un rotor Savonius).

On peut voir le fonctionnement comme ça :
- éolienne à l'arrêt / vitesse vent < seuil de démarrage (à déterminer) => moteur déconnecté
- vitesse du vent > seuil => connexion moteur en . . . moteur
- vitesse rotor > seuil (un autre, pas celui du vent !) => connexion du moteur en générateur

C'est le principe, il faut détailler du point de vue des fonctionnalités et des sécurités.

[A voir en vidéo sur Futura]

[cardan]

Bonsoir,

Merci déjà à tous pour le temps que vous m'avez consacré, c'est vrai que souvent c'est l'association pales / générateur qui n'est pas optimale... 😨.. En effet elle définit le Point de fonctionnement de l'ensemble. D'un autre côté quand on achète le générateur notamment bon marché le premier pb auquel on se heurte c'est qu'on a pas de courbe de couple, pour les pales idem puisqu'elles sont faites maison à partir d'un profil NACA ( polystyrène découpé au fil chaud plus carbone tressé collé dessus) Bon ça démarre mais tard (au dessus de 50km/h) et donc on exploite pas le vent en dessous ce qui est ennuyant car c'est le vent le plus courant 😊... L'alternateur possède un couple d'encochage donc évidemment il existe un couple résiduel inhérent à ce type de Techno. On a peut penser à débrayer la turbine de l'alternateur avec un embrayage centrifuge mais ça condamne le freinage par alternateur.. 😀.. Du coup on a enlevé cette solution. Le démarrage par l'alternateur (placé en moteur) est une solution pour lancer le tout en 5 oú 6 secondes, un savionus repliable pourquoi pas si des internautes ont des idées ! Merci

[sh42]

Bonsoir,

Je ne sais pas comment sont monté les pales, mais si c'est avec des roulements à billes étanches, il faut savoir que l'étanchéité provoque un couple qui n'est pas négligeable dans les petites puissances.

[cardan]

Oui pour le guidage par roulements on a choisi des roulements étanches mais par flasque tôle ce qui prend moins de couple bien sûr que par joint incorporés.. Pour ceux de l'alternateur on en est moins maître car ils y sont d'origine ( roulements étanches par joint incorporés) Entre l'arbre turbine et celui de l'alternateur on a mis un accouplement sans Point dur donc trois doigts montés dans trois trous de diamètre plus important. Le couple d'encochage condamneclairement le démarrage car le couple de démarrage de la darieus seule n'est pas bon du tout 😨Merci pour votre réponse !

[sh42]

Bonjour,

J'ai remarqué que ce genre de chapeau de cheminée tournait en permanence :

Ce genre de chapeau associé à un mécanisme d'hélicoptère modéliste, ne pourrait-il pas aider au démarrage ?

[R4GE]

Bonjour,

On peut bien évidemment rajouter des déflecteurs sur les bras lui permettant de démarrer, pourquoi pas un petit savionus escamotable

J'ai déjà vu une éolienne verticale comme ça en 2014 et le concept m'avait marqué.
Si je me souviens bien, c'était une Darrieus dont la face intérieure était mobile et ouverte à l'arret la transformant en espèce de Savonius peu optimisée mais efficace en cas de vent faible.
En tournant, les volets se refermaient de façon à former le véritable profil de Darrieus efficace à des vitesses plus elevées
Mais si je me souviens toujours bien, l'éolienne ne démarrait pas du tout, même avec un vent fort. Elle restait en équilibre. Mais sans doute qu'avec plus de temps accordé à la mise au point, les résultats auraient été meilleurs

Pour ceux de l'alternateur on en est moins maître car ils y sont d'origine

Le couple d'encochage condamne clairement le démarrage car le couple de démarrage de la darieus seule n'est pas bon du tout

J'imagine qu'à ce stade, opter pour une génératrice maison et/ou sur mesure est exclu ?
https://heliciel.com/helice/eolienne...20eolienne.htm

Entre l'arbre turbine et celui de l'alternateur on a mis un accouplement sans Point dur donc trois doigts montés dans trois trous de diamètre plus important.

Là je suis curieux, pourquoi pas un rotex ?

[cardan]

Bonjour,

Merci pour la qualité de la réponse, Héliciel apport de bonnes réponses quant au profil de pale notamment mais après c'est la fabrication de ces dernières qui peut poser problème. Bon après d'après certains membres du forum le profil a peu d'influence sur les performances en petit diamètre donc si on y arrive pas tout à fait c'est peut être pas gênant. Pour la génératrice le sur mesure serait la solution pour adapter la génératrice aux pales et que le Point de fonctionnement soit optimal. Après, comme pour les pales, les défauts générés par le sur mesure au moment de la réalisation peuvent en faire perdre l'avantage par rapport à la qualité d'une génératrice industrielle . L'idéal serait d'avoir un savionus qui se replie à partir d'une certaine vitesse afin de ne pas masquer la pâle arrière qui donne 50% du couple en fonctionnement. Pour l'accouplement qui compense les défauts de lignage s'il induit le moindre Point dur c'est plié pour le démarrage. Sur une machine classique ça ne se voit pas car le moteur a du couple... sur une darieus s'il y a un Point dur le démarrage est bloqué 😨... Merci pour les bonnes réponses

[polo974]

Au bord de fuite, ajouter un volet à la face interne qui se replie sur le profil en vent avant, mais s'ouvre en vent arrière.

Une fois la machine lancée, le profil se trouve toujours en vent avant.

Le bord de fuite est donc coupé en 2 dans l'épaisseur, la partie à l'extérieur reste fixe, la partie à l'intérieur peut s'ouvrir.

Sinon, il faudrait simuler en soufflerie numérique et adapter la courbure et l'incidence du profil..

Au fait, quel NACA?

Les darrieus cylindriques ont souvent les pales (sans chapeau sur le a) hélicoïdales pour avoir un couple plus constant et permettre le démarrage sans artifice.

[R4GE]

c'est la fabrication de ces dernières qui peut poser problème. Bon après d'après certains membres du forum le profil a peu d'influence sur les performances en petit diamètre donc si on y arrive pas tout à fait c'est peut être pas gênant.

C'est clair que si vous avez un profil NACA réalisé plus ou moins proprement, vous avez un profil forcément plus efficace que n'importe quel profil fait au hasard et il ne doit pas rester beaucoup de Watts à gagner en y consacrant plus de temps et d'essais (encore que, échanger une paire de pales par une autre ne prend pas plus de temps qu'il n'en faut pour desserrer 6-12 vis)

Pour la génératrice le sur mesure serait la solution pour adapter la génératrice aux pales et que le Point de fonctionnement soit optimal. Après, comme pour les pales, les défauts générés par le sur mesure au moment de la réalisation peuvent en faire perdre l'avantage par rapport à la qualité d'une génératrice industrielle

Je suis d'accord, mais à moins de figer les bobines dans de l'époxy, il est toujours possible de rebobiner si l'on se rend compte qu'on avait, par exemple, fait trop peu de tours avec un fil trop gros.
Et c'est forcément plus facile à faire sur une machine que vous connaissez parce que vous l'avez fait vous même

L'idéal serait d'avoir un savionus qui se replie à partir d'une certaine vitesse afin de ne pas masquer la pâle arrière qui donne 50% du couple en fonctionnement.

Si la face interne de votre Darrieus est articulée (charnière sur l'avant de la pale) et que la face est poussée vers le centre du rotor par un petit ressort de compression ou de torsion, il serait possible que ce ressort s'écrase sous l'effet centrifuge refermant (et reformant) votre profil NACA
(avec peut-être l'aide d'un aimant pour maintenir l'aile fermée ?)

Pour l'accouplement qui compense les défauts de lignage s'il induit le moindre Point dur c'est plié pour le démarrage. Sur une machine classique ça ne se voit pas car le moteur a du couple... sur une darieus s'il y a un Point dur le démarrage est bloqué

Merci pour l'info

D'ailleurs, après la turbine et la génératrice, vous avez un MPPT ou alors vous êtes branchés en direct sur la charge ?

[cardan]

Bonsoir,

Pour le profil c'est un NACA 4415 si mes souvenirs sont bons, la pale est droite pour des raisons de fabrication car elle est obtenue à partir d'un profil en polystyrène extrudé découpé au fil chaud sur CN (donc obligatoirement un profil 2 D) Puis le tout est recouvert d'un tissu de carbone collé. La précision n'est pas forcément au rdv 😊... et il existe des différences de masse entre les pales pour cette raison là. Peut être que nous pourrions les faire par moulage en résine chargée ? Je ne sais pas car je ne l'ai jamais fait (peut être des avis là dessus de la part de lecteurs du forum ?) mais bon la réalisation du moule en commande numérique va être très cher 😨..Un électricien a conçu une carte électronique équipé (entre autre) d'un capteur de tension et de courant qui permettent de demander à l'éolienne une énergie qui sera liée à sa vitesse donc au démarrage on ne lui demande rien bien évidemment. Seul le couple d'encochage, le couple de frottement des roulements étanches sont là. La solution par volet escamotable est intéressante donc merci beaucoup. Sur la pale en elle même ça va être compliqué car la géométrie de cette dernière n'est pas optimale mais on pourrait la mettre en œuvre sur les bras de liaison des pales (faudra néanmoins voir le bruit) A bientôt et merci 😊

[R4GE]

la pale est droite pour des raisons de fabrication car elle est obtenue à partir d'un profil en polystyrène extrudé découpé au fil chaud sur CN (donc obligatoirement un profil 2 D) Puis le tout est recouvert d'un tissu de carbone collé. La précision n'est pas forcément au rdv ��... et il existe des différences de masse entre les pales pour cette raison là. Peut être que nous pourrions les faire par moulage en résine chargée ? Je ne sais pas car je ne l'ai jamais fait (peut être des avis là dessus de la part de lecteurs du forum ?) mais bon la réalisation du moule en commande numérique va être très cher

Il existe encore la possibilité de fabriquer la pale (ou en tout cas son coeur polystyrène) en stratoconception. L'université de Strasbourg (l'ufr de physique en fait) est équipée d'une machine dédiée à ce procédé.
Ils l'utilisent pour créer des pièces en MDF, mais le polystyrène extrudé devrait fonctionner aussi
Le résultat ne sera surement pas aussi bon qu'avec un moule usiné sur un centre 5axes, mais il aura le mérite d'être moins cher

Après, si la géométrie des pales est encore plus mauvaise en stratoconception qu'en découpe au fil chaud, tout le bénéfice des pales hélicoïdales est perdu

Bonne chance

[sh42]

Bonsoir,

La précision du profil des pales n'est pas au rendez-vous à cause de la découpe ou à cause du collage du tissu carbone ?

[cardan]

Oui après la phase d'encollage s'ensuit une autre de ponçage donc là....on perd un peu ou beaucoup de précision Pour la stratoconception sur Strass je me renseignerai alors car je n'en suis pas loin, merci pour l'info 

[sh42]

Bonjour,

L'encollage vous ne le faites pas sous vide ?

[cardan]

Bonjour,

Justement je vais regarder ça car comme je le précisais dans un de mes messages précédents: je n'ai pas beaucoup d'expérience dans ce domaine. Entre temps j'ai vu qu'il existait des "presses à vide" ou plutôt des poches dans lesquelles nous pourrions glisser l'ensemble "polystyrène plus toile carbone" pré encollé " afin de plaquer correctement la toile "carbone sur le polystyrène...je vais tenter l'expérience cette année avec ce dispositif de pressage donc si certains ont de l'expérience dans le domaine je suis preneur ..

A bientôt !