Alternateur plat pour éolienne

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W

wika58

Compagnon
Bonjour à tous,

Je crée ce nouveau fil de discussion pour ne pas polluer ceux des éoliennes proprement dit car naturellement dès que l'on parle d'éolienne, on pense production d'électricité.

Il y a plusieurs façon de faire de l'électricité à partir du mouvement de rotation de l'axe de l'éolienne: utilisation d'un alternateur de voiture,...
Je voudrais consacré ce post-ci aux alternateurs plats dont on voit certains exemples sur le net.

Si certains membres ont des connaissances dans le domaine (Labobine j'espère te lire... :wink: ) ou ont un retour d'expérience sur une telle réalisation, ou connaisse quelqu'un qui en a... :roll:

Voici un premier exemple de ce que j'ai déjà trouvé à ce sujet:

WindGenKits


D'avance merci de votre participation à cette discussion. :wink:
 
P

patduf33

Administrateur
Je re dirige mon message sur les alternateurs.

je comprend bien, tu veux éviter les transmission.
Dans tous les cas il faut éviter les transmission par courroies.
Glissement, perte de rendement du à la tentions de ou des courroies, la chaine est parfaite.

Patrick
 
P

Prétender

Compagnon
Salut Pat
Comme je peu lire tu es dans ton hobit à fond
Si tu concrétises ton projet je dois certainement avoir des pièces pour toi dans la cave d'Ali Baba :-D :wink:

Bonne continuation :wink:
 
J

JPierre62

Compagnon
Interressant , je vais suivre le sujet !!!!!!!!!!!!
 
W

wika58

Compagnon
@JKL,
tes infos m'intéressent...
[i:2dawj31y]Sur un autre fil de discussion[/i] a dit:
Juste une remarque : quel que soit le mode de fabrication d'un alternateur il y a une règle incontournable qui dit que le courant produit est proportionnel à la vitesse de "variation du flux magnétique dans lequel le fil baigne". Un alternateur de voiture produit un courant dès qu'il commence à tourner seulement le couple courant/tension capable de produire un courant de charge dans la batterie ne sera atteint qu'à une certaine vitesse. Pour faire un alternateur débitant à faible vitesse de rotation il faut et il suffit qu'il ait un entrefer rotor/stator de très grand diamètre.
Suposons un diamètre d'entrefer de 100 mm sur l'alternateur de voiture donnant un certain courant dans une charge à 1000 tr/mn, il faudra donner un diamètre de 1000 mm à l'entrefer d'un alternateur ( toutes choses égales par ailleurs ) pour qu'il puisse délivrer le même courant dans la même charge mais tournant à 100 tr/mn.
Si tu pouvais en dire plus... et surtout comment cela s'applique en cas d'alternateur plan.

Si je comprends bien, cela veut dire que plus le diamètre de l'alternateur plat est important, mieux c'est... :roll:
Et plus le diamètre est important, plus on peut mettre un nombre important d'aimants... et donc de transitions...
Y a-t-il des limites? :roll:
Merci. :wink:

@Pretender,
c'est noté Roger... :wink:
Je suis aussi en train de rassembler ce que je t'ai promis... :wink:
 
C

coredump

Compagnon
C'est le principe des éoliennes Enercon, alternateur en prise directe. Et celui ci est de très grand diamètre comparé aux compétiteurs.
 
P

Prétender

Compagnon
Salut Pat

T'inquiètes surtout pas cela ne presse pas :wink:

Un alternateur je dois encore avoir ça :wink:
 
J

JKL

Compagnon
Si on augmente le nombre de PAIRES d'aimants on augmente la fréquence du courant produit pour une vitesse de rotation donnée.
Il y avait un site (fermé aujourd'hui) au Canada qui proposait une solution acceptable à mon avis. Il fallait commencer par rebobiner avec du fil plus fin un alternateur de voiture. En effet que ce soit à l'EDF ou chez un bricoleur les problèmes sont les mêmes sauf qu'à l'EDF il est impératif que le secteur ait une fréquence de 50 Hz. Un bricoleur peut éventuellement passer outre si au final il veut charger des batteries. Au contraire même plus la fréquence augmente plus les transfo diminuent de volume ainsi que de poids tout comme les alternateurs. Il faut prendre en considération qu'il est souhaitable comme je disais pour l'EDF d'avoir un alternateur conçu pour délivrer une tension maximale à la fréquence de 50 Hz. Ensuite pour le transport de l'énergie on a intérêt à augmenter cette tension le plus possible. Il est très courant actuellement en France de voir "passer" dans nos campagnes des lignes THT à 400 000 volts ( je ne sais pas si c'est la tension entre phases ou entre phase et terre. Au Canada la société française DELLE a installé des lignes à 1 milion de volts. Pourquoi car les pertes dans la ligne sont proportionnelles au carré de l'intensité et non à la tension donc plus le courant est faible et mieux c'est. C'est ainsi qu'il y a un piège à éviter c'est d'entrainer un alternateur de voiture avec une éolienne et de transporter le courant DC jusqu'à l'utilisation; un petit exemple un alternateur de 406 - la mienne - fait 1000 w ce qui commence à être pas mal, mais 1000 w sous 12 volts c'est un courant de plus de 80 ampères pour lequel il faut pour bien faire des cables en cuivre du type de ceux des postes de soudure. Donc un comparatif doit être dressé sur le plan technique et sur le plan financier pour comparer cette solution simple avec une qui comprendrait un alternateur de voiture sans ses diodes - rebobiné éventuellement - suivi d'un transfo élévateur de tension placé en haut du pilonne idéalement ayant un circuit magnétique adapté à la fréquence moyenne du courant produit. On descend du pylonne en fil fin et on retransforme en abaissant à la bonne tension pour l'utilisation.
Vouloir se lancer dans la construction d'un alternateur plat spécifique me semble être prétentieux car il faut maitriser tous les aspects du problème et voir si le coût final n'est pas exhorbitant. Regardez le prix des aimants en terre rare et leur taille limitée.
Les parcs éoliens autant que je sache intercalent un train d'engrenages entre l'hélice et l'alternateur pour faire tourner celui-ci plus vite que l'hélice et comme il faut lancer l'hélice en renversant le rôle de l'alternateur pour en faire un moteur ce train d'engrenages devient un réducteur. Sachez en passant que souvent lorsque l'on ne voit qu'une ou deux éoliennes tournant et les autres à l'arrêt c'est pour faire illusion ; en fait on pompe sur le secteur pour entrainer les hélices de cette façon on "cloue le bec aux détracteurs " qui ne peuvent pas dire que tout le parc est inutile.
 
M

mekratrig

Compagnon
Prétender a dit:
Comme je peu lire tu es dans ton hobit

Je vois que Prétender fais partie des victimes du Seigneur des anneaux et de l'univers Tolkien !

Hobbit

A moins que lire de la SF soit un hobby pour lui... :wink:
 
P

Prétender

Compagnon
mekratrig a dit:
Prétender a dit:
Comme je peu lire tu es dans ton hobit

Je vois que Prétender fais partie des victimes du Seigneur des anneaux et de l'univers Tolkien !


Comme tu le dis le cinéma fais aussi partie de mes hobbbits:finga: voir site salle faite mains

Hobbit

A moins que lire de la SF soit un hobby pour lui... :wink:

Correct :wink:
 
W

wika58

Compagnon
Pas de prob Roger... :wink: , c'est vraiment un micro HS... :-D

Merci JKL, ce que je veux faire est de charger mes batteries qui me permettent d'éclairer mon jardin et quelques endroits de la maison...
Ton explication sur la nécessité de monter la tension de transport pour diminuer les pertes Joules et aussi réduire la section des conducteurs est tout à fait exacte...
Mais dans un premier temps, si mon éolienne peut débiter 10 à 12A à partir d'un vent moyen... cela m'ira très bien... :roll:
Le mât de mon éolienne actuelle est à une vingtaine de m des batteries (dans le garage) et j'ai placé des conducteurs de 6mm 2 de réserbe. Donc cela devrait aller...
C'est un autre avantage des éoliennes à axe vertical... c'est qu'on peut les mettre plus près habitations...
Mais on verra bien lors de la réalisation du premier proto... :roll:

Si l'on reste dans le but de faire du courant continu, quelles sont les limitations en nombre de pôles?
Quelles tailles d'aimants (bien sûr fonction de la puissance/classe de l'aimant)?
:roll:
 
W

wika58

Compagnon
Merci bigeye, pas mal le lien... l'alternateur est similaire à celui de windgenkits...
Cela permettra de faire des analogies...

Ce qui me plait déjà bien c'est qu'ils utilisent ici des aimants de forme rectangulaire plutôt que trapézoïdale... donc plus facile à trouver et moins cher... :roll:
Quid de l'utilisation d'aimants de forme circulaire... :roll:
 
J

JKL

Compagnon
Si l'on reste dans le but de faire du courant continu, quelles sont les limitations en nombre de pôles?

Pour un alternateur le nombre de paires de poles associé à la vitesse de rotation détermine la fréquence du courant. Le type de redresseur devra en tenir compte en plus du nombre de phases.
Attention les dimensions d'un aimant permanent ont des limites vite atteintes avec les aimants en terres rares. La difficulté majeure avec les champs magnétiques c'est de les canaliser voire d'en concentrer les lignes de force. Pour cela il faut utiliser du FER spécial avec des formes et des sections appropriés.
Il y a très longtemeps ma curiosité m'a entrainé vers les forums dont l'objet est la fabrication DIY de moteurs LRK ( pour l'aéromodélisme ). A mon grand étonnement personne ne se souciait de la qualité, ni des dimensions du cylindre "en fer" sur lequel sont collés les aimants en terres rares.
Pour ne pas déroger avec mes habitudes je vous donne mon point de vue qui va faire hurler certains : (je ne vise personne ) n'espérez pas faire mieux dans votre atelier sur le coin de votre établi même avec internet que les bureaux d'études des fabricants d'alternateur qui ont des ingénieurs diplomés d'écoles prestigieuses comme SUPELEC et une expérience séculaire ou presque. L'électromagnétisme est un art très très difficile. Avec le courant continu on s'en sort avec la loi d'ohm et encore il ya la loi de Kirchoff ou loi des noeuds et des mailles ; avec l'alternatif alors là ça se complique très sérieusement ( il y a dans les équations la partie réelle et la partie imaginaire ) mais avec l'électromagnétisme alors là il faut être docteur es-science pour dominer le sujet et encore il faut beaucoup de connaissances technologiques en plus.
Maintenant ce n'est que mon avis.
 
W

wika58

Compagnon
Je suis tout à fait d'accord avec toi JKF au sujet de la complexité de l'électromagnétisme. J'ai eu l'occasion de superviser un projet de capteur pour l'industrie lourde que nous développions avec une université en Pologne (ils ont de grandes connaissances dans ce domaine)...

Comme toi, je souligne à nouveau que le but de ce sujet est d'avoir le plaisir de réaliser qqch qui en plus produit de l'électricité... C'est un hobby... Comme de faire une machine à vapeur... ou un moteur Stirling... :wink:

Et avec les compétences qu'il y a sur ce forum, et les fourmis du net, on doit pouvoir rassembler assez d'info pour faire une réalisation DIY agréable... :roll:
 
J

JPierre62

Compagnon
Re: re

patduf33 a dit:
Bonjour Patrick
Un lien pour des aimants ronds assez puissants avec un support pour les visser
A plus Patrick

Merci Pat , bonne adresse , c'est ce que je mettrai , surement , pour la mienne .
Je compte en mettre 2 x 3 pour doubler le rendement . Ca fait 12 aimants , et au prix là , ca ira . En plus la fixation se trouve déjà faite . Collés et une vis au centre . Y aplus qu'à !!!!! avoir un peu de temps ! ...... après les vacances !
 
V

villabonni

Compagnon
Bonjour à tous

Salut Pat

Pour avoir fait des recherches sur le sujet il pas mal d'années, je te joins quelques liens.

Pour l'éolienne à axe verticale, les systèmes Darrieus et Savonius ont rapidement montrés leurs limites techniques sous leurs formes originelles.
L'éolienne verticale Darrieus est passée à l'éolienne hélicoïdale horizontal que l'on peut voir fleurir sur les toits des grands immeubles.
Le système Savonius lui aussi ne fait que survivre sous d'autres formes, toujours plus complexes jusqu'à l'absurde et avec des rendements magiques aux dires de leurs fabricants Statoeolienne.

A mon sens et cela n'engage que moi, ces deux systèmes ne sont pas viables au delà d'un certain volume, ils doivent se cantonner a l'individuel, mais surtout pas au collectif.

L'éolienne telle que tout le monde la connait, est le seul modèle réellement viable même s'il est imparfait. Il ne faut pas se voiler la face, le moteur à explosion et l'hélice de l'éolienne classique, c'est le même combat, on ne peut s'en passer à court terme. Dans l'immédiat il faut les optimiser jusqu'aux dernières limites.

Maintenant il existe des alternatives qui à mon sens doivent rester les plus simples possible.

Le PMG (permanent magnet generator) de Hugh Piggott voir lien PDF
est excellent, de plus en utilisation VAWT (vertical axis wind turbine) surtout avec un profil d'aile d'avion affiné, il doit être possible d'obtenir des résultats intéressants en restant dans l'extrême simplicité.
La fabrication d'un PMG aussi doit pouvoir se faire pour un faible coût en utilisant dans un premier temps des aimants à vaches, au lieu de néodyme.
Les ailes de l'éolienne peuvent se fabriquer sur le même principe qu'une aile d'avion radio commander, une fois le profil définit avec un soft comme celui ci il est reproduit sur deux plaques bois, ensuite on met du polystyrène entre et on découpe au fil chaud, collage et résine plus voile de verre.

Difficile de tout résumer en une seule fois, au fil de mes recherches, je me suis forgé une conviction sur l'avenir de l'éolienne à axe verticale, je suis peut-être dans l'erreur mais c'est à mon sens cette voie là

Christophe

http://maguysama.free.fr/category45_1.htm
 
W

wika58

Compagnon
Intéressant toutes ces infos... :smileJap:
Il faut potasser cela à tête reposée...
J'ai appris qu'il y avait des aimants à vaches :lol:
Le pdf sur la réalisation de l'alternateur est fort intéressant Christophe. Si tu retrouves d'autres infos... :wink:

Il va aussi falloir que je regarde où trouver de fil de cuivre émaillé en quantités non négligeables... :roll:
Quel diamètre serait le plus adapté... :?:

@Foxtrott,
Si tu pouvais donner la table des matières du bouquin, je pourrais te dire ce qui est succeptible de m'intéressé... :roll:
D'avance merci.
 
M

muratot

Ouvrier
bonjour a tous !

question a 2 balles !
j'envisage aussi de me lancer dans l'aventure éolienne verticale , mais j'aimerai trouver un générateur pour éolienne tout prêt a servir ( a acheter dans le commerce ! )

si vs avez des adresses ? merci d'avance
cordialement
muratot
 
G

gugusse

Compagnon
Bonjour,

Je me suis posé la question il y a quelques temps entre éolienne verticale ou horizontale.
J'en suis arrive a la conclusion que l'éolienne verticale est bien par rapport au fait que la surface balayée reste toujours a la même place ce qui réduit la complexité du système et permet de l'installer un peu partout. En revanche le rendement est très faible et les problèmes de mise en place reste les même.

J'ai recherché une éolienne horizontale a génératrice PMG (Permanent Magnet Generator), pour une puissance souhaitée d'une minimum de 1kW, le prix étant exorbitant pour une pré-faite, j'ai fait le tour des sites et un jour je suis tombe sur celui-ci http://www.futurenergy.co.uk
J'ai acheté chez eux une génératrice en 24v et le redresseur et j'ai tenté l'aventure!
Après tests le résultats était plus que décevant avec des pales faites maison.
Petit tour sur Ebay et un jour j'ai réussi a avoir des pales pour 110e.

Mon dernier test a été au delà de mes espérance pour la magouille que j'avais faite.

Pour l'instant je suis a la réalisation de l'armoire électrique avec redresseur, régulateur de charge, résistances de charge/diversion, déconnexion, frein, voltmètre et ampèremètre intégré.

Mais malheureusement je bloque sur la réalisation de l'éolienne en elle-même car mon tour n'est toujours pas réparé faute de pièces que je récupère petit a petit.


Pour ceux qui veulent utiliser ce type de génératrice sur une éolienne verticale il vous faudra une démultiplication car les PMG (de ce fabriquant) ont une plage de fonctionnement entre 250 et 500tr/min.
Et pour ceux qui veulent réaliser la génératrice je pense que le diamètre sur lequel sera les aimants devrait être assez grand (dans ma tete de l'ordre de 350/400mm).
 
A

Antoinet111

Apprenti
Salut, une solution simple et efficace est de prendre dans le bouquin tripalium c'est pas cher et il y a beaucoup de solution de raccordement. :partyman:
 
N

nestea57

Nouveau
Je voudrais revenir ce qu'à dit JKL :
Il est très courant actuellement en France de voir "passer" dans nos campagnes des lignes THT à 400 000 volts ( je ne sais pas si c'est la tension entre phases ou entre phase et terre. Au Canada la société française DELLE a installé des lignes à 1 milion de volts. Pourquoi car les pertes dans la ligne sont proportionnelles au carré de l'intensité et non à la tension donc plus le courant est faible et mieux c'est.
P=RI² ? I=U/R donc P=U²/R
Donc au final plus U est grand et plus il y a de perte.

Bref la perte on l'aura toujours, que ce soit avec 10v ou 100000000000000 MV.

Les lignes THT sont justement THT pour faire diminuer le courant dans la ligne, non pas pour les pertes mais pour la section de fil !
Pour passer 1A et 1000A, il faut pas le même fil. Et EDF sait que le cuivre coute cher !
C'est simplement une histoire d'économies et de poids de fil. Plus on augmente la tension et plus on peut réduire la section mais ensuite il y a les problèmes de magnétisation, de bruit etc...
Eh oui, les fils qui nous apportent la tension sont pas coaxiaux :wink:
 
M

moissan

Compagnon
nestea57 a dit:
P=RI² ? I=U/R donc P=U²/R
Donc au final plus U est grand et plus il y a de perte.

Bref la perte on l'aura toujours, que ce soit avec 10v ou 100000000000000 MV.

il y a quelque chose qui ne va pas dans ce calcul
P=RI² jusque la je suis d'accord
I=U/R non ! cette formule donne le courant dans une resistance de charge quand ou change la tension d'alimentation : ici ça n'a rien a voir : on cherche le courant neccessaire a faire passer une puissance !
donc comme P =U I il faut I = P/U

donc puissance perdue = R (Puissance utile/U) 2

avec resistance de fil constante la perte diminue bien avec le carré de la tension !

on peut aussi partager le benefice , reduire a la fois la quantité de cuivre ou plutot de l'alu et la perte de puissance ...ce genre de calcul est fait trés serieusement en fonction du prix de l'energie et du prix du cable et de sa mise en place
 
M

moissan

Compagnon
atention a ne pas prendre modele sur les eolienne qui marchent mal

quand une eolienne a un mat assez haut et est placé dans un endroit tres degagé elle recoit un vent bien uniforme et la meilleur solution est des pale a grande finesse areodynamique : des pales assez fine captent la puissance comme le disque plein de meme diametre : l'avantage de cette vitesse maximum est de reduire le couple et ne pas necessiter de trop gros multiplicateur de vitesse ... ou même de bien marcher directement avec des alternateur a aimant permanent en direct

mais quand on essaye certaine petites eolienne rapide sur des mat pas assez haut a cause de la limite de 12m pour ne pas avoir besoin d'autorisation c'est la catastrophe : a chaque variation de vitesse de vent la vitesse de l'eolienne n'a pas le temps de s'adapter : les pale se comportent comme un avion qui cabre trop ! ça decroche et l'eolienne ne produit plus rien le temps de retrouver la bonne vitesse ... et les variation de direction compliquent tout

la solution existe depuis toujours : les moulin a vent classique , ou les eolienne pour pomper l'eau : tres lente ... aucun effet aerodynamique augmentant la surface efficace des pale : il n'y a que la surface reelle qui compte , pas la surface du disque ...çà tourne très lentement avec un couple enorme ... mais ça produit bien même avec des vent irregulier

il y a des compromis a faire entre ces 2 extreme : helice a 6pale un peu plus rapide qu'un moulin a vent , mais quand même plus lent que les petite eolienne que l'on voit trop souvent

probleme ça fait des vitesse de l'ordre de 100t/mn c'est possible avec alternateur a aimant permanent en direct , mais ça me parait trop couteux : il vaut mieux un multiplicateur mecanique pour se contenter d'un alternateur plus leger
 
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