J'ai donc fait les calculs et j'obtient à rotation constante 0,80 v et 0,02 A soit une puissance de 0,016 W je crains que cela soit grandement insuffisant. Je pense que le problème viens du moteur auriez vous la référence d'un moteur qui pourrait s'adapter au projet ?
0.016W, ça fait pas beaucoup.
Je vois 3 possibilités pour l'expliquer :
1) la puissance mécanique est insuffisante (ie tu n'as pas assez de vent, tes pâles sont trop petites ou ont une mauvaise forme)
2) le moteur fonctionne sous un régime où il a un très mauvais rendement
3) le choix de la charge (résistance) est mal adapté
Pour 1), regarde si tu arrives à trouver le retour de quelqu'un qui a fait une éolienne de aille semblable à la tienne et qui l'a testé avec un vent similaire au tient
2) ça vas être difficile à tester. A la limite, aliment le en 1V (avec les pales montées), et regarde à quelle vitesse ça tourne, ça donnera déjà une idée. A comparer avec la vitesse de rotation due au vent
3) là on peut faire un petit calcul, si tu me donnes la valeur de la résistance utilisée.
Notons E la force électromotrice; r la résistance interne du moteur, R la résistance que tu as utilisé pour le test ; U la tension aux bornes du moteur (donc de la résistance) ; i le courant.
On a donc :
U=E-r*i
U=R*i
On sait qu'à vide (ie i=0), on avait U=1V, donv E=1V
On sait qu'en charge, on avait U=0.80V et i=0.02A, donc on a R=U/i=40 ohms : ça correspond à peu près à la résistance que tu as utilisé?
On sait qu'en charge, on avait U=0.80V et i=0.02A, donc U=E-r*i donc r=(E-U)/i=(1-0.80)/(0.02)=0.2/0.02=10 ohms
Quelle aurait été la meilleur puissance qu'on aurait pu récupérer?
P=U*i=(E-r*i)*i
On a aussi U=E-r*i=R*i, donc E=(r+R)*i d'où i=E/(r+R)
En injectant dans le calcul de la puissance, on obtient P=(E-r*E/(r+R) )*E/(r+R) = E²*(1-r/(r+R))/(r+R)=E²*R/(r+R)²
Quelle est la valeur de R qui maximise P? Pour le savoir, on vas calculer la dérivée de P par rapport à R, de manière à trouver son maximum (nb : c'est bien ici un max et pas un min). On utilisera la formule de la dérivée d'un quotient : (u/v)'=(u'v-uv')/v², avec u=R, u'=1, v=(R+r)², v'=2(R+r)
dP/dR=E²*(1*(R+r)²-R*2(R+r))/(R+r)^4
dP/dr=0 <=> (R+r)²-R*2(R+r)=0 <=> (R+r) -2*R=0 <=> R+r=2R <=> r=R
On a donc la meilleur puissance en sortie quand la résistance de charge ® est égale à la résistance interne du moteur ®.
On a alors une puissance égale à P=E²*r/(r+r)²=E²/(4*r)
Application numérique : P=1²/(4*10)=1/40=0.025W.
Donc en adaptant la charge, tu arrives certes à augmenter de 60% la puissance fournie, mais ça reste quand même bien peu.
ATTENTION : tous ces calculs sur la puissance ont été fait comme si la le moteur était une batterie avec une tension à vide et une résistance interne fixes. En réalité, un moteur utilisé en générateur est plus complexe que ça : la force électromotrice ("tension à vide") dépend de la vitesse de rotation, qui elle même dépend du couple freinant du moteur, qui lui a son tour dépend du courant dans le moteur.
Les résultats sur l'identification des paramètres seraient (sauf erreur de ma part) vrais si l'éolienne tournait toujours à la même vitesse, mais sont faux si la seule hypothèse est que le vent est constant. De combien est l'erreur, je n'en ai aucune idée, et je ne sais absolument pas comment on pourrait traiter le cas où on prend en compte le changement de vitesse de rotation des pâles. La seule méthode que je vois serait de "bêtement" tester avec un potentiomètre bien choisi (plage 1-50 ohms, capable de supporter le courant) ou avec plein de résistances différentes, jusqu'à trouver le véritable max de puissance
Donc l'hypothèse 3, sauf erreur de ma part, tu y gagnera un peu, mais je pense que ce sera entre +40 et +100% de puissance, ce qui est loin d'être suffisent (mais qui sera peut-être intéressant à prendre à la fin, quand tu aura déjà une base correcte)
Je pense que le problème viens du moteur auriez vous la référence d'un moteur qui pourrait s'adapter au projet ?
là comme ça, je pourrais pas t'en donner. A vu de nez, je dirais qu'un moteur dont les caractéristiques (couple et vitesse en charge) sont proche des couples et vitesses de tes pâles (regarde les valeurs de nominal speed et nominal torque; ou alors celles de l'efficacité max ou de la puissance max quand elles sont données).
Est-ce que la notion de couple te parles (je développerais dans la prochaine réponse en fonction)
Pour la tension j'ai a ma disposition un l7805cv mais je crois qu'il accepte les tensions que a partir de 1,8 v.
je suis preneur de n'importe quel réference de composant.
Je te propose qu'on attende d'avoir obtenu une puissance satisfaisante avant de traiter ce point, car tant qu'on ne connait pas la tension et le courant qu'on aura, c'est dur de trouver le bon composant.
Les engrenages ne demanderait pas plus de rotation de l'hélice pour le meme résultat comme l'as dit levend?
Les engrenages, s'ils étaient idéaux, transmettraient toute la puissance (en échangeant de la vitesse pour du couple (de la "force") ou l'inverse). En pratique, il y a des frottements, donc un peu de pertes (de 1% pour de bons engrenages à quelques dizaines de % pour des mauvais).
Donc à première vue, les engrenage c'est pas top.
Par contre, un moteur est généralement conçu pour tourner à une certaine vitesse avec un certain couple ("force"), et plus on s'éloigne du compromis vitesse/couple pour lequel le moteur est conçu, moins il est efficace (par exemple si tu avais pris un moteur de treuil, prévu pour fournir énormément de couple mais très lent, alors sans engrenages tu n'aurais même pas réussi à le faire tourner, alors qu'avec engrenages tu réussira à le faire tourner très très doucement).
Rajouter toi même des engrenages sur ton moteur d'imprimante, je ne pense pas que ce soit la bonne approche (surtout que les engrenages te conteront probablement aussi cher qu'un moteur).
Par contre, si tu change de moteur, il est possible qu'il soit intéressant de prendre un motoréducteur (ie un moteur avec engrenage intégré) si on ne trouve pas de moteur pour la même paire couple/vitesse que tes pâles.
En particulier, un moteur sans aucun engrenage tourne souvent extrêmement vite mais avec quasiment pas de couple ("force"). Tu risque d'avoir du mal à faire tourner tes pâles assez vite, mais elles auront probablement plus de force que nécessaire : du coup, l'engrenage intégré pourra être pertinent. D'ailleurs, cet engrenage pour faire tourner le moteur plus vite que les pâles semble être présente dans les grandes éoliennes, d'après ce schéma : https://en.wikipedia...rge_turbine.gif
).
