Câblage bobine générateur monophasé à aimants permanents

[Caenem]

Bonjour,

Je suis en train de construire un générateur monophasé à aimants permanents. J'utilise des bobines que j'ai récupéré dans l'entreprise où je fais mon stage donc elles ne sont pas super adaptées pour mon application.

Ce sont des bobines imprimées sur un PCB double face, reliées en série avec un via au centre :

bobines.png

Je sais que chaque aimants 2 à 2 doivent avoir une polarité opposée pour maximiser la différence de champ magnétique et donc maximiser le courant induit dans les bobines.
Ce qui fait qu'il faut croiser le cablâge des bobines pour ne pas que les courants induits s'annulent.

Voici comment j'ai câblé les bobines :

câblage bobine.png

En rouge les courants induits, je pense que les courants induit dans la bobine face top et face bottom vont dans le même sens car j'ai essayé de faire tourner mon générateur avec une seule bobine et j'obtiens une tension alternative d'environ 300 mV d'amplitude :

tension 1 bobine.jpg

Pourtant quand je câble toutes les bobines en série j'obtiens une tension d'environ 30 mV d'amplitude :

tension 8 bobines.jpg

Je rajoute des bobines en série donc l'inductance augmente par conséquent la tension induite aussi, pourtant j'ai moins de tension donc à priori il y a un soucis de câblage non ?
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[f6bes]

Bjr à toi, On pourrait les voir en VRAIES ...ces fameuses bobines...imprimées ?
Fait penser furieusement à des selfs imprimés pour un circuit LC (inconnu)
Pour créer du courant il faut un champ (aimant) et chemin (déplacement de la bobine ou des aimants).
Ca tourne avec quoi ?
Bonne journée

[penthode]

vue l'inductance supposée de selfs imprimées , de plus sans noyau

le rendement ne peut être que dérisoire

[antek]

Je commencerais par vérifier consciencieusement le sens du courant dans chaque bobine, éventuellement le faire faire aussi par quelqu'un d'autre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[penthode]

j'pige pas la cinématique...

ce sont les bobines qui tournent sur elles-mêmes , l'axe c'est le trou du milieu ?

[Caenem]

Non les bobines sont fixes, elles font partie du stator.
Le disque qui contient les aimants tourne suivant l'axe de rotation de la vis

Effectivement les bobines ont une inductance très faible environ 40 µH (20 µH par couche). Je voulais juste voir l'énergie qu'on pouvait produire, mais à priori utiliser du vrai fil de cuivre serait meilleur.

[penthode]

quand tu vois les bobinages d'un vrai générateur "à disque" ça n'a rien à voir !

[Antoane]

Bonjour,

Si je comprend bien la structure : il faut minimiser l'entre-fer entre les coques magnétiques supérieure et inférieur, au niveau de l'axe et/ou du pourtour.
Par ailleurs, j'ajouterais un morceau de noyau magnétique au centre de chaque bobine.
... mais celà restera une structure non-optimale, un bricolage.

Effectivement les bobines ont une inductance très faible environ 40 µH (20 µH par couche).

Avec 20 uH par couche, tu devrais avoir > 40 uH au total, du fait ducouplage entre couches : L_tot = L₁ + L₂ + 2 L₁₂



Discussion déplacée en technologie.

[Caenem]

quand tu vois les bobinages d'un vrai générateur "à disque" ça n'a rien à voir !

Je me suis inspiré des générateurs axiaux à aimants permanents. Cherchez axial magnet generator sur google

[Caenem]

Effectivement j'ai omis l'inductance de couplage.
Le dispositif est clairement améliorable.
Il ne me reste plus qu'à trouver pourquoi j'ai moins de tension avec 8 bobines qu'avec une.

[penthode]

Je me suis inspiré des générateurs axiaux à aimants permanents. Cherchez axial magnet generator sur google

tu me prends pour un neuneu ?

[Caenem]

J'ai juste mis des bobines imprimées à la place de vraies bobines en fil de cuivre.

[Antoane]

Bonjour,

Tu peux mesurer les tensions donnés par chaque bobine sur des canaux différents de l'oscilloscope (éventuellement deux à deux), de manière à voir si elles sont effectivement de même allure, et avec une phase proche de 0, pi, ou de valeur quelconque.

[Caenem]

Je vais essayer ça Antoane. Ça parait évident mais je n'y ai même pas pensé.

[Caenem]

J'ai mesuré les tensions des bobines 2 à 2, les tensions sont égales et pas déphasées :

tension bobine 2 à 2.jpg

Et voici la tension entre les 2 bobines (en série) :

tension 2 bobines.jpg

Donc les tensions 2 à 2 s'annulent donc le câblage que je pensais être bon ne va pas.

Je pense que ça peut être intéressant de visualiser sur 2 canaux différents les tensions des bobines face top et face bottom

[titijoy3]

même si ce n'est pas optimisé et reste un bricolage ça reste formateur en permettant de se frotter à ce genre de projet de façon concrète

[polo974]

Vu la gueule de l'oscillogramme une bobine, j'ai comme un doute sur les dimensions relatives bobines/aimant.
Photo (recto/verso) de la bobine.

Diamètre bobine et aimant.

Les aimants de chaque côté de la bobine sont bien dans le bon sens (l'un par rapport à l'autre).

Les aimants sont-ils sur des plaques fer (de part et d'autre) pour fermer le circuit magnétique?

[Caenem]

Désolé des réponses tardives je n'ai pas reçu de notif par mail.
@titijoy3 Tout à fait.

@polo794 Effectivement les aimants et les bobines ne sont pas du tout adaptés. Les aimants ont un diamètre de 12mm et la bobine possède un diamètre intérieur de 10mm.
Les aimants sont dans le bon sens et bien alignés avec les bobines, mais ils ne sont que d'un côté de la bobine.
Et non, pour l'instant ils sont juste encastrés dans un disque en plastique mais on m'avait déjà recommandé d'utiliser des ferrites.

[JPL]

Caenem ayant demandé la suppression d’un de ses messages qui contenait disait-il, des informations sensibles, je ne sais pas si la discussion peut continuer.

[Bounoume]

il fait très chaud dehors ce jour, et cherchant de la fraîcheur je rentre et je trouve cette discussion amusante.....
Alors.....
Un peu de méthode, Ceanem......
c'est du simple bricolage... à prendre dans le bon sens.....
premièrement, tu souhaites mettre en série plusieurs disques imprimés, pour maximiser l'inductance résultante..........
la condition première: que ça tourne toujours dans le même sens.....
que , pour une même variation du flux magnétique inducteur, les tensions induites dans chaque disque S 'AJOUTENT et pas qu'elles se neutralisent.
En supposant que tu connaisses un peu d'électrotechnique, tu dois savoir que la polarité de la tension de ta spirale (tension mesurée entre le point de mesure au centre C et le point en bout de spirale à la périphérie p)dépend du sens de rotation de ta spirale).
Si tu veux prélever l'un des pôles de production au centre du CI N°1, et que ton montage série est correct soit:
C--------P~C--------P~C---------P~C---------P où le ---------- représente un C.I. et le ~ le bout de fil qui fait la mise en série des 2 plaques CI

il est nécessaire que toutes les spirales des plaques tournent dans le même sens........
les oscillogrammes avec une sortie à tension nulle correspondent au non respect de cette consigne......

Si tu as la mentalité d'un shadok (pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué) tu pourrais relier 2 à 2 les centres, et 2 à 2 les périphéries, mais alors il faudrait empiler les plaques, une à l' endroit, une à l' envers, une à l' endroit etc.....

Ensuite, pour ce qui est de la mise en série des 2 groupes de bobines, la mise en phase des tensions (pour que ça s'ajoute, là aussi) dépend non seulement de leur mise en série mais aussi de la phase des flux magnétiques provoqués par la rotation des aimants..... donc de position des pôles N et S es aimants.....
pifométriquement le schéma câblagebobine.png m' a l' air satisfaisant..... mais sinon pas difficile soit d' inverser le mise en série, soit de changer UN des aimants
enfin, les intervenants t'ont conseillé de renforcer le flux par un circuit magnétique. Conseil à suivre, impérativement une fois ton résolu ton problème de polarités.
Sais-tu de quel matériau tu auras besoin?Et si tu pourras y avoir accès......
En fait il y en a plusieurs, de mise en œuvre très différente....
Cherche!
Réfléchis aussi à la géométrie du circuit magnétique..... et aux contraintes mécaniques à prendre en compte....

[titijoy3]

un exemple de générateur à aimants permanents type "moteur LG direct drive":

on voit les trois séries de bobines produisant (ou exploitant) le triphasé

https://ae01.alicdn.com/kf/H3c349ad5..._Q90.jpg_.webp

[titijoy3]

peut être des infos à piocher ici:

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01176297/document