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Generatore a magneti permanenti (3a parte)

Continua il lavoro per costruire un generatore a magneti permanenti che ci consenta di capire e imparare quanto necessario per poi realizzarne uno più grande (di potenza maggiore) da collegare al VentolONE.

Ci siamo dedicati all’installazione di un sistema corona-rocchetto recuperato da una bicicletta per bambini, attraverso il quale agevolmente porre in rotazione il rotore con i magneti e, in prospettiva, prevedere il collegamento di questo prototipo al VentolONE per le “prove su strada”.

Ci interessa inoltre validare il sistema di rilievo della caratteristica tensione a vuoto – numero di giri (V0 – RPM) realizzato con la scheda Arduino: a tal fine ci siamo dotati di un oscilloscopio gentilmente “prestatoci”.

Qui son cominciati i dubbi (benedetti!): mentre con un multimetro misuravamo circa 2,5 Volt@270 giri/min, dall’oscilloscopio emergono circa 3,5 Volt@270 giri/min. A parte la sorpresa evidentemente piacevole (il generatore presenta un rendimento maggiore, +40%, di quanto inizialmente misurato)…com’è possibile questa differenza?
In realtà un amico ci ha svelato l’arcano: un multimetro misura sempre i valori efficaci! Prova ne sia che se lo utilizziamo a misurare la tensione di rete di casa nostra salta fuori 230 Volt. Ah, l’ignoranza…!

Seconda magagna, più sottile. Come è possibile che il periodo visualizzato dall’oscilloscopio tra due picchi della forma d’onda sia pari a 20ms, che corrisponderebbe a una velocità angolare pari a (1/20ms)*60=3000 giri/min, quantomeno improbabile…

Pensa pensa…mumble mumble…

Dunque, ciascuna sinusoide corrisponde alla variazione di flusso indotta in una fase dal transito di una coppia di magneti di polarità opposta. I magneti sono 16, le coppie 8.
Ergo il rotore compie un giro completo ogni 8 sinusoidi!
E quindi il calcolo corretto risulta:

f=1/(20ms*8)=6,25 Hz,

che corrisponde a

RPM=f*60=375 giri/min,

assolutamente più credibile.

Soprattutto, perfettamente in linea con i valori ottenuti con il sistema di rilievo della caratteristica! Alleluja!

Generatore a magneti permanenti (2)

Il generatore a magneti permanenti è in fase di completamento.
Ovviamente (…;-) ) non potevano mancare errori macroscopici, tipo inserire 16 magneti e 15 bobine, con collegamento trifase…
In ogni caso, studiando e ri-studiando le pagine di energiaalternativa.forumcommunity, e soprattutto le risposte di NonSoloBolleDiAcqua (che ringraziamo per la pazienza e la disponibilità…infinite!) stiamo venendo a capo della questione. Ora il generatore presenta 16 magneti e 12 bobine, collegamento trifase a stella.

il generatore, ad oggi: si noti l’anello metallico che copre i magneti per non disperdere il flusso magnetico

Peraltro l’appetito vien mangiando, come dice il proverbio, e così alla luce del tempo notevole che richiede costruire le bobine ci siamo costruiti una bobinatrice!
Uilizzando un vecchio motore stepper recuperato da non sappiamo più quale stampante, pilotato da una scheda Arduino (che si sta rivelando preziosissima) attraverso un integrato ULN2003, e modificando opportunamente le librerie fornite dal software di gestione (la libreria stepper.h contiene un codice adatto a un moto del tipo two phases on, che non si addice al nostro motore probabilmente per questioni di corrente limitata), dopo una serie di prove abbiamo ora a disposizione anche una semplice ma efficace macchina per costruire bobine in semi-automatico, con possibilità di variare velocità di avvolgimento, spessore della bobina, diametro interno e quant’altro.

schema elettrico della bobinatrice (realizzato con Fritzing)

Infine ci siamo chiesti…perchè non utilizzare una medesima scheda Arduino per misurare sia la velocità angolare che la tensione generata, ricavando così la caratteristica tensione – velocità angolare del generatore?
Detto fatto!
Utilizzando un sensore ottico a forcella di recupero da un’altra stampante (non finiremo mai di ripeterlo: le stampanti sono un pozzo di componenti per gli hobbyisti, e non solo!), nonchè le indicazioni recuperate qua e là sul web in merito alla misura di tensioni con la scheda Arduino siamo riusciti a ricavare la curva di interesse.

schema elettrico del misuratore di velocità (realizzato con Fritzing)

Non ultimo segnaliamo Visual Analyser, ottimo software free realizzato da Alfredo Accattatis dell’Università di Tor Vergata, Roma, che consente di utilizzare la scheda audio come semplice oscilloscopio (semplice in termini di limitatezza di banda: per il resto non manca nulla!).
Insomma, adesso gli elementi necessari per cominciare a produrre un po’ di corrente ci son proprio tutti!
A primavera quindi procederemo ad installare il piccolo generatore sul VentolONE 1.0 per ricavarne la caratteristica.
Nel frattempo ci dedicheremo a ottimizzare il rendimento, scarsino scarsino ad oggi!
E a mettere insieme 3 articoli da pubblicare su Instructables per condividere quanto imparato finora!

Pensiero della domenica

“Quando i missionari vennero per la prima volta nella nostra terra, loro avevano le Bibbie e noi avevamo la terra.
Cinquant’anni dopo, noi avevamo le Bibbie e loro avevano la terra”
Jomo Kenyatta, primo presidente del Kenya dopo l’indipendenza

Non ce ne voglia nessuno: guardiamo a questo aforisma più per noi e per il nostro operato e che cosa ci apprestiamo a fare piuttosto che come una critica acida contro il passato.
Guardiamo al passato per interrogarci oggi sul nostro modo di muoverci, sui nostri obiettivi, su quello che ci anima.

Primi passi…

…nei segreti dell’elettromagnetismo e dei generatori a magneti permanenti!
Ammettiano tutta la nostra ignoranza in materia, colmata da qualche settimana passata a studiare il materiale di cui sotto e altro che non riportiamo per non tediarvi.

Qui un sacco di utili informazioni:
http://www.webalice.it/acecere48//recipe-ita-transl.htm , in italiano
qui un altro molto approfondito, in inglese:
http://www.gotwind.org/diy/Axial_Flux_Alternator.htm
Inoltre, per chi vuole approfondire ancora:
http://www.mojaladja.com/upload/elmotor/Review%20of%20Generator%20Systems%20for%20Direct-Drive%20Wind%20Turbines.pdf

Inoltre segnaliamo questa interessantissima discussione nella quale l’utente NonsoloBolleDiAcqua ha reso disponibile un software da lui realizzato per dimensionare un generatore a magneti permanenti: gli siamo infinitamente grati!
Il software si trova qui (ad oggi), vi suggeriamo di scaricarlo, non si sa mai!
E suggeriamo anche di leggere tutta la discussione, che ci è stata utilissima.
Applicato al nostro caso ha generato questo:

Per ora abbiamo prodotto quanto segue nel video:

Un plauso e un ringraziamento a supermagnete.de per la solerzia con cui ci hanno spedito i magneti!

Ricominciamo!

“Cari amici vicini e lontani” (cit.), “dunque, dove eravamo rimasti?” (cit.)
Intanto ricominciamo da Savigliano, con un progetto per Zanzibar, ZanziVENTO, che ha per oggetto il nostro Ventolone.
Che sia la volta buona?
Partecipiamo come ospiti alla manifestazione “Children for Africa” organizzata dalla onlus Piccoli Passi.


[un momento della manifestazione nella splendida cornice della Chiesa della misericordia rimessa a lucido]


[la tavola esplicativa del progetto ZanziVENTO]
[la versione full size è qui]

Attesa spasmodica!

Domani siamo di nuovo a Parigi! Per la premiazione del Trofeo Sviluppo Sostenibile indetto da Edison – EDF…
Ore di trepidante attesa per la chiamata di Walter che è laggiù per rappresentare il Team!

[nella foto: artista di strada davanti al Sacre Coeur]

p.s. per tutti i lettori:
non ci siamo dimenticati di voi
nè dei risultati della fiera a Pordenone
nè dei ringraziamenti che sentiamo di porre a parecchi!
solo…un sacco di lavoro in questi giorni,
ma anche un sacco di materiale da condividere con tutti!
pazientate ancora qualche giorno, non di più!

Ecco a voi le tavole! – UPDATE

Domani si parte per Terra-è, a Pordenone.
Oltre a un piccolo restyiling al VentlONE 1.0, con riparazione delle pale, porteremo queste tavole esplicative del progetto: grazie a Lara Capelletti per la realizzazione!

TAV.1

TAV.2

TAV.3

TAV.4

Nel corso della manifestazione raccoglieremo le adesioni all’eventuale corso di mini-eolico previsto per settembre, chi fosse interessato si faccia sentire!
Inoltre a tutti i lettori che ci verranno a fare visita allo stand assegnatoci confermandoci di averci conosciuto sul Web tramite questo blog… un dolcissimo omaggio! 😉

Si torna in campo!

…passati i bagordi parigini ci siamo dedicati un po’ a riordinare le idee, in vista di alcuni eventi che ci vedranno impegnati a breve:

e poi

  • Pordenone, sabato 15 e domenica 16 maggio, alla fiera Terraè – officina della sostenibilità

Nelle due fiere di cui sopra esporremo il nostro lavoro e racconteremo a chi vorrà la nostra esperienza di sostenibilità non solo ambientale ma anche economica e professionale, un modo diverso di lavorare: cercheremo  qualche finanziatore per il progetto ormai stilato in ogni sua parte circa la realizzazione di Ventoloni in Tanzania,  di cui per la verità abbiamo tergiversato circa la pubblicazione qui sul sito, sconsigliati da esperti del web per il rischio di scopiazzature da parte di associazioni senza scrupoli… (ma lo inviamo volentieri a chiunque ce ne faccia richiesta!).
Inoltre vedremo i riscontri circa l’ipotesi in cantiere di un mini-corso sul minieolico da tenersi in terra piemontese presumibilmente a settembre, se riscontreremo un interesse al riguardo. Infine presenteremo l’avanzamento sostanziale in quel progetto parallelo al Ventolone di anemometro a basso costo GPRS.
Segnaliamo inoltre che grazie all’interessamento di Walter sarà presentata a Pordenone anche l’iniziativa di Solarecollettivo e della Cooperativa Retenergie, con cui il Ventolone Team collabora attivamente e di cui è esso stesso espressione: l’occasione è ghiotta, fidatevi!

Invitiamo tutti i nostri lettori a venirci a conoscere di persona qualora capitassero di lì, sì che si possa instaurare una conoscenza un po’ meno virtuale!

ultim’ora da Parigi: girano voci incontrollate di un invito a Parigi per i primi di giugno per una certa premiazione…incrociamo le dita, scaramanticamente!

Live from Paris!

Oh yeah! we are now in Paris, to show to the EDF commission our work!

[vista sulla Grand Arche, dal 39° piano della Tour EDF, sede dell’evento]

Ops! ok, siamo a Parigi come gruppo finalista, insieme ad altri 59, provenienti da tutto il mondo (Laos, Cina, UK, USA, ecc.) per presentare il nostro progetto al Trofeo EDF Group Sviluppo Sostenibile.
La nostra presenza segue la vittoria di dicembre di cui parlammo a suo tempo.
Che dire…racconteremo in semplicità il nostro lavoro e il blog stesso, con la speranza di trovare ottenere i fondi per realizzare il progetto in Tanzania!
Tra un’ora è il nostro turno: se non è proprio live content…insomma, quasi!

[Walter che dialoga con un’altra concorrente Directrice du Pole Societal, Marie-Claude Guilbaud:
Walter is always incredible!]

Ops! ok, siamo a Parigi come gruppo finalista, insieme ad altri 59, provenienti da tutto il mondo (Laos, Cina, UK, USA, ecc.) per presentare il nostro progetto al Trofeo EDF Group Sviluppo Sostenibile.
La nostra presenza segue la vittoria di dicembre di cui parlammo a suo tempo.
Che dire…racconteremo in semplicità il nostro lavoro e il blog stesso, con la speranza di trovare ottenere i fondi per realizzare il progetto in Tanzania!
Tra un’ora è il nostro turno: se non è proprio live content…insomma, quasi!

update 10:16


[la Tour Eiffel aspetta l’arrivo del sole]

[Walter continua le public relations]

update 12:08
Il nostro progetto presentato nel catalogo completo. (meglio non pubblicarlo…!)
Invece:

[foto di gruppo: Mario, Elena, Walter]

Hugh Piggott ci copia!

…o meglio, insieme a tal Piet Willem Chevalier ha lanciato un progetto di sviluppo analogo al nostro, in mali, a Mopti!
Vedere per credere, direttamente dal blog di Hugh Piggott!
Qui i dettagli del progetto (cui attingeremo in cerca di idee) !