Petites éoliennes

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Petites éoliennes
Bobine-tesla-petit-robot.jpg


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Résumé Conception de petites éoliennes "faciles à brancher dans une simple prise de courant"
Auteur(s) Antoine et le projet expérimental connu sous le nom de Voosilla
Licence Les Réalisations sont mises à disposition sous licence CERN-OHL.
Date de création 01 janvier 2004


Intentions / Contexte

Après avoir réalisé des essais, il s'agit maintenant de concevoir et réaliser un démonstrateur technique complet du système de petites éoliennes envisagé qui, inclus, entre autre: l'utilisation de matériaux et composants "très" faciles à trouver localement; le branchement "simple" sur un réseau électrique; l'embarquement d'un émetteur/récepteur de réseau sans fil MESH; et aussi d'autres fonctions ...

Ce projet fait partie d'un meta-projet appelé Voosilla (http://fr-voosilla.ouvaton.org/)

Principe de fonctionnement

[[Principe de fonctionnement::Participatif - Ouvert - Bazard - Foisonnement

Pour contacter ce projet (to contact this project):

  • smallwindturbineproj[p01nT]contactor[4r0baz3]gmail[D0t]com

Un carnet de "liaison" est déposé dans l'Atelier du Co1n. Il permet de dessiner, d'écrire toutes les idées ... ce sont des pages ouvertes, sans contrainte.

Normalement, les jeudis après midi, Antoine se trouve à l'Atelier du Co1n. C'est un bon moment, et un ***très*** bon endroit, pour échanger de-visu et fabriquer petit à petit les éoliennes.

Adresse mail, liste d'échanges et pages pour contribuer au, et suivre le, projet sont en cours d'écriture et seront disponibles pour les échanges distants.

Il n'est pas forcément nécessaire de se trouver dans l'Atelier du Co1n pour participer: si pour une personne, il n'est pas possible de s'y rendre, nous ferons tout notre possible pour partager ce qui s'y passe.

Des partenariats avec ce développement sont possibles. Les partenaires du projet sont visibles à cette adresse: http://fr-voosilla.ouvaton.org/wiki/doku.php?id=incubateur:voosilla:partenaires]]

Besoins / Compétences

mécanique: roulements, forces, vibrations, multiplicateur de vitesse de rotation

électricité: conception de la turbine, courant délivré et sécurité

électronique: boîtier de pilotage, émetteur/récepteur réseau sans fil

Documentation

Modèle:Toclimit

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e5/HUMAN_%26_BIOSPHERE_FRIENDLY_-_png_image.png

/* Le contenu ci-dessous

/* est mis à disposition
/* sous licence CERN-OHL.

/* --
/* Projet de prototype
/* de petite éolienne Voosilla
/* nom de code : Pliboo
/* --
/* Auteurs, Droits d'auteur:
/* le projet Voosilla, et
/* 4k5ADllF0cok6 4kHq.ruL70FDI
/* et les personnes ayant contribué
/* incluant l'association Labomedia
/* --
/* voir NOTICE D'UTILISATION
/* située en bas de ce document
/*/


Fabrication d'une petite éolienne: Saison 0.3

Une troisième saison. Que veulent dire les numéros 0.3 ? Et bien, le chiffre "0", c'est pour dire que c'est encore en phase d'incubation. Et le chiffre "3", veut dire que c'est la troisième année. C'est donc la troisième année d'expérimentation en phase d'incubation (0.3) dans le merveilleux Atelier du C01n de la Labomedia enchantée.

Mars. 2017

Au programme: Arduino pour asservir la rotation de petites éoliennes savonius, à petits pas ...
Arduino and small windturbines PID, in small steps ...

Problème à résoudre : comment créer du bonheur en utilisant une Arduino sur une mini éolienne savonius, sans sucre, avec des fleurs.
Problem to solve: please help us to create happyness using an Arduino for a mini windturbine without any sugar, but with flowers

17-03-004 | Je pid, tu pid, elle pid ... c'est beau non ? - I pid, you pid, she pids, ... beautifull isn't it ?

Et on ne résiste pas à publier ce graphe qui montre le comportement de boucles d'asservissement PID théoriques faites sur arduino uno en relation avec notre petite éolienne (mini éolienne) savonius à axe vertical et ses 12 aimants permanents en sandwich tournant au dessus et au dessous de nos 9 bobines de fils de cuivre de 0,3 mm de diamètre ...

Courbe-PID.png

17-03-003 | Quand on hache le courant dans une résistance, est-ce que ça fait le même effer qu'un potentiomètre ? - Does hash of current into a resistor, create a potentiometer behaviour ?

Maxime dit depuis quelques mois déjà, quelque chose comme: "moi, je pense que quand on hache le courant dans une résistance, on devrait logiquement aboutir à un comportement similaire à potentiomètre, en créant une résistance virtuelle de valeur en ohm supérieure". Bon, si c'est vrai, alors cela signifie que l'on pourrait régler plus finement le saut de "résistance" pour chercher à maintenir l'éolienne en dessous de 24 volts. Ça se tente ... Surtout que l'essai précédent, n'avait pas été concluant. Et pour cause, on avait fait le contraire de ce qu'il fallait faire. On avait tenter de hacher le courant passant dans un résistance de 6700 ohms, pour espérer créer une résistance virtuelle de valeur inférieure .... pfffff n'importe quoi !!! C'est le contraire qu'il faut faire: il faut prendre une résistance de 10 ohms, et en hachant, voir si cela génère une résistance de 2500 ohms

Bref, on va s'essayer. Le dispositif de l'expérience est celle-ci:

  • la fiche 3 de l'arduino, est connectée en série à une résistance de 1000 ohms, qui est connectée en série à une LED, qui est connectée en série à la base d'un transistor PN2222.
  • le + de l'éolienne, est connecté à une résistance de 10 ohms montée en série, elle même connectée en série au collecteur du transistor.
  • la fiche grnd de l'arduino, le (-) de l'éolienne, et l'émetteur du transistor, sont connectés à la masse.
  • le code entré dans l'Arduino est décrit ci-dessous

CODE ARDUINO / TEST DE HACHAGE D'UNE RÉSISTANCE

/*
ce code est utilisé pour réaliser une expérience.
--------------------------
EXPÉRIENCE:
TEST DE HACHAGE DU COURANT PASSANT DANS UNE RÉSISTANCE 
VIA UN TRANSISTOR COMMANDÉ PAR UNE ARDUINO UNO
SUR UNE FICHE PWM.
--------------------------
HYPOTHÈSE EXPÉRIMENTALE DE DÉPART:
EN HACHANT LE COURANT PASSANT DANS UNE RÉSISTANCE,
CELA ÉQUIVAUT À GÉNÉRER UNE RÉSISTANCE VIRTUELLE AYANT UNE VALEUR EN OHMS
SUPÉRIEURE À LA VALEUR EN OHM DE LA RÉSISTANCE RÉELLE.
--------------------------
DESCRIPTIF DE L'EXPÉRIENCE:
On relie l'ARDUINO UNO à la base (commande) d'un transistor PN2222.
On place en série, une résistance, reliée d'un côté, au collecteur du
transistor, et de l'autre au (+) d'une génératrice d'une mini 
éolienne savonius expérimentale, qui délivre du courant continu, après avoir
été redressé via un pont de diodes. L'émetteur du transistor est relié à la
masse.
On ouvre et ferme le transistor, en utilisant le PWM de l'ARDUINO UNO.
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/PWM
On commence par appliquer un "cycle de service" de 1%. 
Et à chaque fois que l'on ouvre/ferme, on augmente le "cycle de service" de 1%.
Jusqu'à atteindre 100%. On ouvre/ferme à une fréquence de 1 fois toutes les 
2 secondes. Ainsi, on fait une observation complète en 200 secondes.
Et on regarde si il y a une force de résistivité qui s'applique sur l'éolienne,
de façon croissante avec l'augmentation du "cycle de service".
Si c'est le cas, alors cela signifie que le hachage équivaut à créer une 
résistance virtuelle, comme le ferait un potentiomètre.
La résistance utilisée est de 10 ohms.
--------------------------
RÉSULTATS DE L'EXPÉRIENCE:
Résultat concluant: 
* plus le "cycle de service" tend vers 100%, plus la résistance se 
  rapproche de sa valeur réelle. 
* Plus le "cycle de service" tend vers 1%, plus la résistance crée se rapproche
  de +infini
Les équations sont:
PWM					PWM = valeur donnée à la fiche PWM
pourcentage du cycle de service		p = ( PWM / 255 ) * 100
Résistance Virtuelle			R_virtuelle = R_réelle x (255/PWM)
*/

// ======================
// CODE <
// ======================

// DÉSIGNATION DE LA FICHE PWM ACTIONNÉE
// Au choix: 3,5,6,9,10 ou 11
int FICHE_PWM = 11; 
int pwm = 0;

// ROUTINE POUR INITIALISER LE SYSTÈME (setup)
void setup () {
 Serial.begin(9600);
 pinMode(FICHE_PWM, OUTPUT);
}
// ROUTINE PRINCIPALE (loop)
// -- début de loop --
void loop () 
{
 // Délai de 10 secondes, pour que l'observateur s'organise
 delay(10000); 
 // On incrémente de 1 PWM toutes les 2 secondes
 for (int i=0; i <= 100; i++)
 {
  pwm = map(i, 0, 100, 0, 255);
  analogWrite(FICHE_PWM, pwm);
  Serial.println(pwm);
  delay(2000);
  pwm = 0;
 }
}
// -- fin de LOOP --

Youpiiiii !!! : le résultat est concluant ! Au bout de 60 secondes, on du mal faire tourner l'éolienne. C'est donc que le hachage passant de 1% à 100% par petits paliers dans la résistance de 10 ohms, créé l'équivalent d'une résistance variable, passant de 2550 ohms à 10 ohms. Ça c'est cool !

Guillaume dit: "c'est une résistance de 1 watt ? Est-ce qu'elle chauffe ?". Sous entendu: "t'as intérêt à faire gaffe si le vent force sur le système, car cela va générer une transformation de l'énergie en chaleur, et il va falloir qu'elle tienne ta résistance !!!". Bien noté capt'ain !

Bon, pour l'équation, entre les ohms, les pourcentages, et les valeurs de PWM dans les fiches arduino via "analogWrite(x,y), c'est comme ça:

  • PWM = analogWrite(x,y) // valeur entre 0 et 255
  • p = ( PWM / 255 ) * 100 // pourcentage du cycle de service
  • R_virtuelle = R_réelle x (255/PWM) // Résistance Virtuelle

Tout cela est une bonne nouvelle. car on va pouvoir :

  1. utiliser uniquement une seule résistance pour ralentir l'éolienne, et pas 5 ou 6
  2. avoir plus de paliers de résistance (255 au lieu de 6) pour ralentir l'éolienne
  3. générer un système d'asservissement plus "souple"

17-03-002 | Algorythme de transistors et de LEDs + code asservissement Arduino - Transistor algo and LEDs, + Arduino PID

Déplacement des LED sur le circuit:

Le circuit sur la plaque d'essai faisait pêter les LEDs (pas des prouts, mais des pchitts: les LED claquaient car le courant était trop insupportable pour elles ... c'est toujours les électrons qui gagnent ... ). Alors, Guillaume dit: "bah ... mets les sur la commande arduino, plutôt que sur le circuit de l'éolienne". Et hop, encore un feu d'artifice d'intelligence dans l'Atelier du C01n. Bam, l'idée fonctionne. On modifie l'algorythme matériel sur la plaque d'essai: on place la LED sur la base du transistor, vers la commande Arduino (voir photo ci-dessous).

Plaque-essai-slot-resistance-arduino.jpg

Répétition du circuit x 6:

On répète le circuit ci-dessous 6 fois sur la plaque d'essai, avec une résistance R différente pour chaque itération.

  • Itération 1: R => R1 = 3700 ohms, reliée à la fiche 2 output de l'arduino
  • Itération 2: R => R2 = 220 ohms, => fiche 4
  • Itération 2: R => R3 = 56 ohms, => fiche 7
  • Itération 2: R => R4 = 12 ohms, => fiche 8
  • Itération 2: R => R5 = 5,8 ohms, => fiche 9
  • Itération 2: R => R6 = 2,9 ohms, => fiche 10

Nota: la fiche de captation des volts délivrés par l'éolienne, se fait sur la fiche A0 input de l'arduino, après un pont diviseur de 74 (Uin_arduino = Uin_eol / 74).

Code d'asservissement sur l'Arduino

Bon, là, il faut remercier François Marie qui a lancé l'idée et démarré le tout début du code, et surtout, Maxime, qui permet grâce à des accompagnements pas-à-pas, clairs, précis, et une patience merveilleuse, au travers de centaines de lignes et de lignes d'échanges emails et des heures d'échanges dans l'Atelier du c01n enchanté, pour arriver à comprendre et à produire un code arduino d'asservissement (PID) pour arriver à freiner l'éolienne lorsqu'elle dépasse 24 volts, et la maintenir grosso modo autour d'une vitesse de rotation qui délivre du 17 volts. Bref, en 3 petites semaines, partis de rien, on a réussi à produire un code arduino qui asservi la rotation de l'éolienne. Et c'est déjà un bon début. Ci-dessous les liens pour accéder au fichier arduino.

Voici les liens pour accéder au fichier arduino qui asservit la rotation de la petite éolienne savonius à axe vertical et sa génératrice faite maison faite de bobines de cuivre façon tesla et d'aimant permanents brushless:

Connexion sur l'éolienne: comportement du PID sur la rotation

Le 16 mars 2017, aux alentours de 18h24, on teste le tout avec l'éolienne en marche. Miracle ! Joie ! Merveille des merveilles ! Le code d'asservissement PID de l'arduino fonctionne. Dès que l'on dépasse les 24 volts, il se met à changer de résistance (en choisissant une résistance avec un nombre d'ohms plus faible), ce qui freine l'éolienne. Et inversement. C'est beau. Ça clignote. Ça fonctionne. Un peu trop bien mêêêêêême. Parce que ça bloque quasi l'éolienne. Alors on va avoir une éolienne qui n'arrête pas de faire des variations de rotations avec des plages lent rapide très élevées. C'est un peu trop comme plages de variation. Y'en a qui vont dire: "pouah ! Ton éolienne elle marche mal, elle fait que tourner et s'arrêter ...". bref, des réglages sont à prévoir.

17-03-001 | Des électrons bien rangés derrière un algorythme de transistor - Transistor algo for nice electrons

Ce mois sera celui de l'algo. Dans l'arduino, et à l'extérieur. Faire danser des électrons dans des algorythmes, et virevolti virevolta notre petite éolienne SAVONIUS à axe vertical et ses bobines de cuivres bifilaire tesla gigotant devant un lot d'aimants permanents néodyme.

L'algo extérieur est constitué d'une suite de 6 petits circuits identiques comportant notamment un transistor qui s'ouvre et se ferme, d'une LED qui clignote (parce qu'à la Labomedia ça clignote), de résistances et d'une diode, pour se connecter à une arduino et à l'éolienne, et commander le transistor via l'arduino.

Led.jpg DoubleBus.jpg AlgoDeTransistor.jpg

Fev. 2017

Au programme: Arduino et petites éoliennes savonius, à petits pas ...
Arduino and small windturbines, in small steps ...

Problème à résoudre : comment créer du bonheur en utilisant une Arduino sur une mini éolienne savonius, sans sucre.
Problem to solve: please help us to create happyness using an Arduino for a mini windturbine without any sugar

17-02-002 | Paliers de résistance pour petite éolienne à axe vertical SAVONIUS en fonction du vent - resistance ranges for a savonius vertical axis small wind turbine, depending on the wind

Avec l'Arduino UNO, on a parfois des surprises quand on code. Heureusement Gaziel aide à chercher l'erreur: il faut METTRE DEUX SIGNES ÉGAUX APRÈS UN IF, sinon, AVEC UN SEUL SIGNE ÉGAL ÇA MARCHE PAS. Maxime prend le relais, corrige les erreurs sur le circuit: les résistances et les diodes, il faut les mettre AVANT la borne "collector" et PAS APRÈS "l'émitteur", sinon ça marche pas bien. Et aussi, Maxime aide à améliorer les subtilités du code arduino: plutôt que mettre if (Ueol == 0), il vaut mieux mettre if (Ueol < 1).

Résultat: on allume pilote l'ouverture et la fermeture des deux transistors, en fonction de la tension d'entrée, fournie par la petite mini éolienne à axe vertical SAVONIUS et sa génératrice à aimants permanents. La LED verte s'allume dès que l'on atteint 1 volt, et une résistance de 6700 ohms est appliquée sur le circuit, ce qui ne ralenti pas l'éolienne à faible vent. Puis elle cette LED verte s'éteint quand on atteint 24 volts, et c'est une LED rouge qui s'allume et une résistance de 470 ohms qui s'applique, ce qui créé une force de résistivité importante, ce qui ralenti l'éolienne, et ce qui ramène le voltage en dessous de 24 volts et rallume la LED verte, et ainsi de suite. Nous arrivons donc à réguler la rotation de la petite mini éolienne à axe vertical SAVONIUS et sa génératrice à aimants permanents, pour qu'elle produise toujours une tension inférieure à 24 volts.

Arduino-Tension-Variable-Resistances-Schema.jpg Ci-dessus:
Le schéma général du montage Plaque-essai-xgrfts.jpg Led-verte-pouet.jpg Led-rouge-2pouets.jpg

Et le lien vers le fichier ARDUINO associé:


17-02-001 | Faisons une petit pont d'Avignon, qu'on y danse, qu'on y danse, diviseur de tension, mais pour les nuls, s'il vous plaît, connecté à une Arduino...have you ever danse on famous Avignon bridge with a small windturbine ?

Au début, il y a de la tension qui arrive: entre 0 et 240 volts. Après, Dieu, ou quelqu'un d'autre, créa les résistances: R1 et R2. Et quand on fait gigoter les électrons en les faisant passer dans R1 puis dans R2, entre les deux, il y a un jus d'électrons (fameux au petit déjeuner) qui sort. On le récupère selon la formule:

  • U.out=(U.in)x(R1/(R1+R2))

Alors, si on veut un jus d'électrons qui sort de moins de 5 volts, lorsque l'on a du jus d'électrons en entrée de 240 volts, alors il faut se débrouiller pour que R1 et R2 soient dimensionnés pour y arriver.

Or, on sait, parce que l'Univers nous l'a dit, que notre petite mini éolienne savonius atteint 24 volts avec une toute petite brise de rien du tout, sans être freinée tant que l'on met une résistance supérieure à 2500 ohms. Comme on a la trouillardise, on se dit qu'il vaut mieux prendre de la marge, et on choisit 5000 ohms comme valeur minimum. On plonge la tête dans le boîte à résistances de l'Atelier du C01n, et on fouille pour voir ce que l'on trouve dans ces eaux là.

La boîte à résistance nous délivre ses secrets:

  • R2 sera de: 326.000 Ohms
  • R1 sera de: 4.700 Ohms

Un petit calcul, ou une petite saisie dans un calculateur en ligne nous donne avec R1 4.7 Ko et R2 326 Ko:

  • Voltage en entrée: 240 volts
  • Voltage en sortie: 3,411 volts

Ce qui donne un pont diviseur théorique de 240 / 3,411 = 70,36. Cela veut dire, que le pont diviseur divise la tension d'entrée par 70,36.

On place un fil entre les deux résistances R1 et R2. On le relie à une fiche analogique de l'Arduino (la fiche numérotée A0). On connecte l'Arduino à notre linux. On ouvre le logiciel Arduino présent dans les paquets. On va dans les exemples livrés avec le logiciel, et on cherche dans le sous menu "basics". Et on choisi ReadAnlogVoltage, qui permet de lire la tension. On transfert le code dans l'Arduino. et Zou-plouf !

Ensuite, on prend une batterie de 12 volts, un peu faiblarde. On mesure la tension aux bornes. Ça dit: 10,49 volts. On branche la batterie de chaque côté du pont de résistance. Et on lit dans le moniteur série (une fenêtre qui s'ouvre quand on clique sur moniteur série dans le logiciel arduino) de l'Arduino le voltage mesuré, grâce au code ReadAnlogVoltage. Ça dit: 0,14 volts, sans variation (ça bouge pas). Ce qui signifie une division de 10,49/0,14, soit 74,93. C'est pas tout à fait comme prévu, mais ça va comme pont diviseur, car si on a du 240 volts en entrée, on aura du 240/74,93=3,2 volts dans la fiche A0, ce qui convient parfaitement.

En images: Divise-ta-tension.png Pourquoi chercher à diviser la tension ??? : parce que, ce que l'on cherche à faire, là, c'est de connecter l'électricité produire par la mini éolienne savonius et sa génératrice à aimants permanents avec des bobines façon Tesla , à l'ARDUINO UNO, pour que l'ARDUINO UNO puisse lire la tension qui est produite, et ensuite piloter des circuits en fonction de la tension qui arrive. La connexion sur l'ARDUINO UNO, se fait sur des fiches dites "ANALOGIQUES". Or ces fiches analogiques, n'acceptent que des tensions comprises entre 0 et 5 volts maximum. Au delà, l'ARDUINO UNO grille. Comme notre miss mini-éolienne est capable de délivrer de la tension allant au moins jusqu'à 240 volts, on ne peut pas la connecter comme ça à l'ARDUINO UNO, sinon, ça va la griller. Alors, on doit réduire cette tension. Pour ça on utiliser la technique du Diviseur de tension, avec des résistances. Comme ça la tension qui va arriver dans l'Arduino sera toujours inférieure à 5 volts tant que la tension produite par l'éolienne est inférieure à 240 volts. Au delà, on verra plus tard ... Un-petit-pont-ponpon.jpg Au dessus: le pont de résistance pour diviser la tension vers la fiche A0 de l'ARDUINO UNO. Tiens-des-volts.jpg Au dessus: le voltage mesuré aux bornes de la batterie Arduino-calcule-ton-voltage.png Au dessus: le code du fichier exemple ReadAnlogVoltage servant à mesurer le voltage par l'ARDUINO UNO dans la fiche A0. Zero-virgule-14-volts.png Au dessus: le voltage mesuré par l'ARDUINO UNO dans sa fiche analogique A0 grâce au code du fichier ReadAnlogVoltage.
On constate un voltage de 0,14 volts, pour un voltage d'entrée délivré par la batterie de 10,49. ce qui signifie que le pont diviseur de tension, divise la tension par 10,49/0,14=74,93

PERSONNALISATION DU CODE ReadAnlogVoltage :

À partir des données mesurées ci-dessus, on personnalise ensuite le code ReadAnlogVoltage pour qu'il soit adapté à ce que l'on veut faire.

En effet, ce que l'on veut:on veut que l'ARDUINO soit capable d'envoyer des commandes à un circuit en fonction de seuils de voltages qui seraient délivrés par notre miss mini éolienne SAVONIUS et sa génératrice à aimants permanents avec des bobines façon Tesla. On va donc écrire un truc du style :

si le voltage est supérieur à 24 volts alors ...
si le voltage est supérieur à 48 volts alors ...
etc ...

Dès lors, il est préférable que l'ARDUINO UNO nous délivre directement une information indiquant le voltage qui arrive en amont du pont diviseur de tension (la tension délivrée par notre miss mini éolienne SAVONIUS et sa génératrice à aimants permanents avec des bobines façon Tesla). Ici cette tension, est délivrée par la batterie de 12 volts un peu faiblarde. Pour que l'arduino délivre cette tension d'entrée dans le circuit, on modifie le code du fichier ReadAnlogVoltage. Cela donne ceci: Code-arduino-image.png Au dessus: code arduino pour obtenir une information sur le voltage d'entrée du circuit en amont du pont diviseur de tension.

Janv. 2017

Au programme: Revirevoltage ...
whirling ...

Problème à résoudre : comment utiliser l'arduino pour hacher la tension provenant de la petite éolienne.
Problem to solve: how to hash voltage coming from the small wind turbine, using the arduino

17-01-003 | Hachage, PN2222, arduino, et résistance résistive ...Hash, PN2222, Arduino and resistivity

La miss petite éolienne Savonius, danse la danse du vent. Elle fait tourner la génératrice. Ses aimants permanents et ses bobines façon Tesla, produisent de l'électricité. Et ... on arrive toujours pas à diriger ces électrons comme on le veut. C'est à croire qu'un électron ne se laisse pas dompter comme ça ! Faudrait demander au CERN ce qu'ils en pensent. En attendant, on peut sans doute partir sur ces bases là:

  1. Utiliser une arduino pour piloter: cela implique de diviser la tension qui provient de l'éolienne pour la connecter à l'une des fiches analogiques (A0, A1, etc ...) avec un voltage inférieur à 5 volts pour des tensions qui pourraient monter jusqu'à 240 volts.
  2. Partir du principe de piloter la tension, avec l'arduino, pour, au choix:
    1. choix 1: Déclencher des seuils de résistances pour maintenir la rotation de l'éolienne à une vitesse proche de 24 volts, via la résistivité électo-magnétique provoquée par ces résistances, sur les bobines et les aimants permanents.
    2. choix 2: Déclencher des tranches de circuits de 24 volts par seuils atteints, en hachage de tension, ou bien autrement

Vous n'y comprenez rien ? Nous non plus, enfin ... nous ne sommes pas sûrs. Alors bon, en février, on va y aller tout doucement, étape par étape pour montrer nos beaux pâtés et essayer d'y comprendre quelque chose. Ça fait trop longtemps que ça dure cette histoire d'électrons insoumis ! Ils se croient où ???

17-01-002 | Hachage de voltage de la petite éolienne avec des transistors PN2222 et une arduino ...Hash tension from generator, with arduino and PN2222 transistors

Le circuit ci-dessous: avec l'arduino, on applique aux banc de transistors PN2222, une fréquence d'interruption du courant qui passe en provenance de la génératrice de la mini éolienne savonius, qui permet de réguler la tension de sortie des transistors. Dans l'arduino, il faut ouvrir le moniteur série, et appliquer un pourcentage. Si on applique 100%, alors le courant passe sans être haché. Si on applique un taux de 50%, alors, la tension qui sort du transistor sera moitié moins forte que la tension arrive dans le transistor. On a donc un banc de hachage en innovation 3.0 de la stratégie du futur à haute valeur ajoutée et ROI hyper-rapide, qui permet de piloter le courant provenant de la mini éolienne (ou petite éolienne), via sa petite génératrice à aimants permanents DIY.


6-transistors-hachent-la-tension-de-la-mini-eolienne.jpg Hachage-de-tension-avec-arduino-circuit-schema.jpg

Et le code de l'arduino qui va avec:

const int analogInPin = A0;  // Analog input pin that the potentiometer is attached to
const int analogOutPin = 9; // Analog output pin that the LED is attached to

int sensorValue = 0;        // value read from the pot
int outputValue = 0;        // value output to the PWM (analog out)

void setup() {
  // initialize serial communications at 9600 bps:
  Serial.begin(9600); 
}

void loop() {
  //attente d'un caractere
   while (Serial.available() > 0) 
   {
     //affiche le texte
    Serial.print("Saisir la valeur en %");
    // look for the next valid integer in the incoming serial stream:
    int value = Serial.parseInt(); 
    // map it to the range of the analog out:
    outputValue = map(value, 0, 100, 0, 255);  
    // change the analog out value:
    analogWrite(analogOutPin, outputValue);           

  
  // wait 2 milliseconds before the next loop
  // for the analog-to-digital converter to settle
  // after the last reading:
  delay(2);
   }  
}



17-01-001 | Arduino, PWM SG3525, et simple transistor ...

Suite aux jaillissement d'idées de la fin 2016, nous voici partis pour tenter de hacher menu de la tension en utilisant une arduino, pour ensuite, relier ce dispositif à une boucle d'asservissement, et aller faire une sieste bien méritée au printemps.

Dans le document de la courageuse association Tripalium, <http://www.tripalium.org/user/media/Resource/374/resource_files/374-charge_controller_manual.pdf>, qui décrit un prototype opérationnel de gestion de l'électricité produite par une moyenne-petite éolienne de Hugh Pigott et sa génératrice, il y a des schémas électroniques de hachage de la tension variable pour réguler la vitesse de l'éolienne à sa vitesse de rotation nominale (en gros, c'est un truc qui maintient la vitesse de l'éolienne à un certain niveau, pour produire du 24 volts en permanence, et jamais au dessus). Mes neurones ont cru qu'il fallait acheter le composant électronique hacheur SG3525 utilisé dans ces schémas, et qu'il fallait appliquer à ce hacheur, une commande de hachage, via l'arduino. Pffff ouarf ouarf ouarf !!!! Quedal ! Nada ! Vu que je prenais la tête dans l'atelier du c01n une belle après midi d'hiver glacé, Guillaume jette un coup d'oeil, et détecte que ce n'est pas la bonne voie: "je comprends pas pourquoi faut utiliser un hacheur, alors qu'il y a déjà un truc dans l'arduino qui fait ça ?". Et de déclarer que la voie c'est peut-être: "tu prends l'arduino, tu utises le PWM de l'arduino pour envoyer une commande on/off sur un transistor, et en sortie de ton transistor tu auras un courant haché et une tension régulée, et c'est que tu veux non ???". Et toc, c'est dit, c'est fait.

Deux jours plus tard, François Marie passe dire bonjour, retrousse ses manches, et met en musique. Résultat du Maestro: l'arduino pilote un transistor, pour qu'il ouvre et ferme le courant qui passe en lui, avec un rythme d'ouverture/fermeture piloté par l'arduino, permettant ainsi de "hacher" la tension, et la moduler à la baisse. Ou dit autrement: la tension de la petite éolienne arrive dans le transistor, qui s'ouvre et se ferme à un rythme piloté par l'arduino, et cela créé une tension de sortie inférieure à la tension d'entrée, le courant est haché à la baisse. Le tout en photo (explications du sketch et du schéma à suivre ...) :
Arduino-hacheur-transistor-001.jpg
Je ne sais pas comment on dit "merci à l'infini" en langage universel ... C'est fou !

Dec. 2016

Au programme: Décision: 24 volts, et c'est tout ...
Decision: 24 volts, and that's all ...

Problème à résoudre : limiter le développement de notre prototype de petite éolienne Savonius, à du 24 volts, pour pouvoir aller de l'avant, avant d'aller plus loin.
Problem to solve: decide to limit at 24 voltage level this small savonius windturbine prototype project, before trying to pilot higher voltage levels

16-12-002 | Asservissement -PID ...

Fin décembre. On est là, dans l'atelier du C01n. Tranquilles. Enfin, pour être honnête, je me trouvais totalement coincé du bulbe avec cette histoire de limitation des volts à 24 volts. François dit, "une boucle, faut faire une boucle sur un hacheur, et puis voilà, ça devrait l'faire, en utilisant une arduino au départ". Plus tard, Maxime dit, "ouaip, j'verrais bien une boucle sur le hacheur, en sortie, au début avec une arduino, et après avec des ampli-op". Plus tard, François dit, "regarde PID dans wikipedia, ouais, c'est ça qu'il faut faire, ouais en asservissant en fonction de ce qui sort du hacheur, ça devrait être bon.". Et puis aussi, Dom' qui passe (et on est rudement content de te revoir Dom', merci Dom' et puis plein de bonnes choses, hein ?), et qui nous amène des méga condo (faut voir la taille des condos! Im-pre-ssio-nant !) et qui dit (et là tout le monde écoute quand Dom parle, parce que c'est toujours au sommet de l'art), Dom Dit donc, "tu vois ces gros condos, j'les ai récupérés dans mon atelier, tu stockes là dedans ce qui sort de ta génératrice, et derrière, tu mets un inverteur, genre les chargeurs de téléphones portables, mais à l'envers, ... moi je creuserais bien par là, ça semblerait logique" ... Yeah !!! Comment ça envoie du steack (c'est une expression qui circule parfois sur l'IRC de spip ... vas savoir pourquoi ...) dans le merveilleurx Atelier du C01n enchanté du 108 rue de Bourgogne à Orléans

Et ben voilà, 2016 s'achève sur ces petits pétillements.

2017 n'a qu'à bien se tenir, car il y aura encore de quoi faire pour faire avancer la connaissance ouverte sur ces sujets électriques de petites éoliennes (mini éoliennes) de type savonius et de génératrice à aimant permanents DIY faites maison faites d'un rotor de 9 bobines TESLA bifilaires et de 2 plateaux rotors de 12 aimants permanents, et reprendre ainsi le contrôle sur les machines qu'on nous fourgue sans même une explication ...

16-12-001 | 24 volts pour l'instant, mademoiselle - Only 24 Volts please dear ...

Il faut se faire à l'idée. Depuis le mois d'Août 2016, nos neurones se grillent les uns après les autres. On a du mal à trouver une astuce simple et fiable pour transformer le voltage variable de notre miss petite éolienne Savonius et notre génératrice faite maison en bobines bifilaires façon Tesla, en électricité conforme pour charger une batterie correctement, sans l’endommager, et tout-ci et tout-ça, sans parler du reste.

Par contre, ce que l'on sait, à l'inverse, c'est qu'il existe beaucoup de solutions techniques (toutes faites, ou bien à faire soi-même) permettant d'utiliser une source de tension variable allant de zéro à 24 volts afin de charger une batterie de 12 volts. Et oui, car c'est exactement comme ça que fonctionne l'énergie photovoltaïque. En effet, chaque panneau photovoltaïque, est fabriqué pour délivrer entre de 0 à 24 volts, et pas au delà. Et comme l'énergie électrique utilisant le solaire par le biais de panneaux photovoltaïques, s'est développé en masse, et bien, il existe de nombreuses solutions commerciales et beaucoup de sources d'informations sur des solutions "à faire soi-même". Il suffit de digitapoter "chargeur de batterie solaire" dans le moteur de recherche searX, et on voit apparaître une kyrielle de solutions.

Dès lors, on pourrait dans un premier temps, se contenter de freiner la rotation de l'éolienne pour quelle ne produise que du 24 volts, et pas au delà, plutôt que d'essayer de transformer le voltage supérieure qu'elle est capable de délivrer si on la laisse tourner vite. En prenant cette voie, cela permettrait d'avoir une première "preuve de concept" fonctionnelle. Et c'est pas rien. Comme ça on pourrait passer à la télé dans un journal télévisé pour que le monde entier change d'un seul coup et s'inonde de bonheur tant attendu.

Énergie + Bonheur = notre mini petite éolienne savonius et sa petite génératrice en imprimante 3D faite maison et bobines bifilaires Tesla, limitée tout d'abord à 24 volts, pour faire le buzz avec une petite éolienne fonctionnelle dès 1 km/h de vent ... ahahaha, on va gagner la course à l'innovation stratégique 16.0


Nov. 2016

Au programme: heuuu, le pilotage de l'électricité produite ? ...
Scheduled: electricity management ? ...

Problème à résoudre : tenter d'arriver à faire quelque chose ce mois-ci ?
Problem to solve: may be we will reach to do something this month ?

Le mois d'octobre et le début novembre n'ont pas été très productifs. Beaucoup de temps a été passé à réfléchir. C'est pas terrible. On bloque. Voyons ce que nous allons réussir à faire en cette fin de mois de novembre.

Les axes intuitifs que nous détectons pour arriver à piloter la transformation de l'électricité produite sortant de notre mini petite éolienne de type savonius avec sa génératrice DIY faite maison, sont les suivants:

  • Intuition 1: utiliser une Arduino pour piloter les composants du circuit
  • Intuition 2: passer par du hachage d'électricité (PWM)
  • Intuition 3: avoir en tête des sortes de notions de paliers d'électricité

Dans ce cadre, les travaux issus de la très vénérable expérience de Hugh Piggot <http://scoraigwind.co.uk/>, nous seront sans doute utiles, notamment les travaux repris par le très vénérable réseau TRIPALIUM.ORG <http://www.tripalium.org/> (que nous saluons au passage) et ses prototypes de cartes de gestion de l'électricité de petites éoliennes (comment réguler de l'électricité en provenance de source de tension et de puissance variable issue de génératrice DIY de petites éoliennes, pour charger des batteries de 12V ou de 24V):

En mélangeant nos intuitions et ces documents de SCORAINGWIND.CO.UK et de TRIPALIUM.ORG, cela devrait finir par nous inspirer et nous souffler des bouts de solutions pour notre petite éolienne de type savonius et sa génératrice maison DIY de 9 bobines et de 2 fois 12 aimants ...

16-11-001 | Arduino pilote un relai - relay management by an arduino

À force de tergiverser, il semble que nous allons choisir d'utiliser une arduino pour piloter l'électricité produite. En fonction de l'électricité produite, l'Arduino va piloter des circuits par palier, pour charger au mieux une batterie de 12 volts. À petits pas, voici une première étape toute simple qui vise à actionner un interrupteur grâce à une carte Arduino.

Insufflé par FM qui passait par là, et qui gentiment se penche sur notre cas, le circuit ci-dessous, actionne un relai (un interrupteur) grâce à une carte arduino alimentée par une pile de 6 volts. L'interrupteur relai, s'ouvre puis se ferme. Du côté du logiciel, Arduino IDE, le code (le sketch) est celui fourni dans le menu exemples du logiciel. Il s'agit du code intitulé "blinkwithoutdelay".


Arduino-pilotage-relai.jpg
Arduino-pilote-leectricte-venant-de-leolienne-savonius.resized.jpg
Ci-dessus, on a branché l'électricité provenant de notre génératrice maison, tournant grâce à notre petite éolienne savonius libre open source à moins de 10 euros (de matos) - là on attire les robots sniffeurs sur le thème: le fil positif de l'éolienne entre dans le bornier de la plaque relais; un autre fil sort du deuxième port de la plaque relais, et se connecte au montage en série de la LED verte (une résistance, puis la LED verte); et on boucle en connectant l'autre patte restante de la LED verte, au fil négatif provenant de la petite éolienne SAVONIUS (Merci Guillaume).

Pour aller plus loin, FM nous guide vers la suite: piloter le relais en fonction du niveau de l'électricité généreusement délivrée par la petite éolienne SAVONIUS, au travers de ce magnifique schéma fait de zéros et de uns, tout en électrons et lumières:
Schema pour arduino et relais.png

En partant du schéma précédent, on s'essaye à piloter l'ouverture et la fermeture du relais connecté à l'Arduino, en fonction de la tension générée par la génératrice DIY maison de notre petite éolienne (mini-éolienne) savonius, pour ouvrir ou fermer l'électricité produite par la génératrice: si la tension de l'éolienne est inférieure à un voltage défini, alors le relais ne laisse pas passer le courant, si la tension de l'éolienne est supérieure, alors le relais laisse passer le courant, et cela éclaire une LED (verte pour l'occasion). Le schéma est le suivant:
Voosilla-Pliboo-Doc-Edu-Arduino-Relay-Circuit1-bis.png

F.M. a distance, nous fait cadeau d'un bout de code Arduino, permettant d'arriver à faire fonctionner le relais en fonction de l'électricité de l'éolienne.

Le principe est le suivant:

  • D'abord, on dérive le courant produit par l'éolienne, et on le divise pour que la tension de ce courant qui va aller dans les fiches analogiques de l'Arduino, ne dépasse jamais 5 volts. On choisi de diviser la tension par +/- 24, avec un pont diviseur formé de résistances ayant pour la plus petite valeur, des centaines de milliers d'Ohms. De la sorte, cela ne freinera pas l'éolienne par un courant de résistivité (si les résistance diviseuses, sont de quelques ohms, elles vont générer une résistivité sur les aimants, et l'éolienne ne tournera plus).
  • Ensuite, on fait des petits calculs savants, en s'inspirant par exemple de la page d'eskimon <http://eskimon.fr/110-arduino-401-les-entrees-analogiques-de-larduino#620305> expliquant ce que c'est que les trucs analogiques d'une arduino. On y découvre, que les fiches analogiques de l'arduino, ne raisonnent pas en volts, mais dans une autre unité. l'arduino, dit il y a 0 unité analogique qui entre quand il y a 0 volts qui entre. Et elle dit, il y a 1023 unités analogiques quand il y a 5 volts qui entrent. Bref, 1 volt correspond à 1023/5 unités analogiques de l'Arduino. C'est là que c'est drôle. Parce que l'on a divisé la tension de l'éolienne. Imaginons que nous avons 24 volts produits par l'éolienne, et que l'on fait passer cette tension dans notre pont qui la divise par 24, alors, sortira de ce pont diviseur, uniquement 1 volt. C'est ce que l'Arduino va capter dans sa fiche analogique (l'une ou l'autre des 6 fiches numérotées de A0 à A5): 1 volts, soit 1023/5 unités analogiques. Dès lors, si l'on veut que le relais se déclenche à 16 volts produit par la petite éolienne savonius, alors il faut indiquer dans le code de l'Arduino, un seuil équivalent à 16 volts divisés par 24 (le pont diviseur divise par 24) retranscrit en unité analogique, soit (16/24)*(1023/5), ce qui fait 136.5 unités analogiques de l'Arduino.
  • Une fois que l'on a compris ça, on l'applique au code généreusement donné par F.M. dans l'Arduino:
/* Commande d'un relais en fonction d'un niveau de tension.
 
 created 2016
 by François-Marie BILLARD
 
 This example code is in the public domain.

 
 
 */

// Les constantes

const int relaisPin =  7;      // Le numero de la pin de commande du relais
const int MaxValeurAna =136; // valeur ana maxi de bascule 

// Variables 
int relaisEtat = LOW;             // Etat du relais
long intervalleDeLecture = 1000;           // intervalle entre deux lecture de l'entrée
int entreeAnaPin = A0;
int lectureEntreeAna = 0;

void setup() {
  // Active la pin de commande en sortie
  pinMode(relaisPin, OUTPUT);  

  //on se contente de démarrer la liaison série
  Serial.begin(9600);  
}

void loop()
{
     lectureEntreeAna = analogRead(entreeAnaPin); 
     if (lectureEntreeAna>MaxValeurAna) 
     {
       relaisEtat=HIGH;
     }
     else
     {
       relaisEtat=LOW;
     }
     

    // set the LED with the ledState of the variable:
    digitalWrite(relaisPin, relaisEtat);
    delay(intervalleDeLecture); 
    Serial.println(lectureEntreeAna);    

}

Et voilà, notre relais ouvre et ferme le circuit de électricité produite par notre petite éolienne savonius, ce qui allume et éteint la LED verte, dès que la tension de la génératrice est supérieure ou inférieure à 16 volts. Super ! On va bientôt pouvoir mettre 356 relais pour faire des paliers à foison ... mooaaa naaaannn c'est pas possible ça ! Mais disons que l'on comprend comment on peut piloter un premier palier grâce à un relais commandé par l'Arduino ... c'est déjà ça.

Maintenant, il nous reste à comprendre comment on peut inclure un hacheur dans l'bignou ! (un PWM, une arduino, hummmm ... on va chercher pour voir ce qui sort du chapeau ...)


Oct. 2016

Au programme: caractérisation de l'éolienne savonius pour optimiser la charge de la batterie ...
Scheduled: savonius windturbine specifications process ...

Problème à résoudre : tenter de caractériser la tension produite par l'éolienne, afin de pouvoir gérer cette tension
Problem to solve: lets try to know the tension delivered by this savonius, in order to manage electricty delivered

16-09-002 | Faire tourner l"éolienne à des vitesses précises - Make the savonius turning at specific RPM

Pour caractériser a la miss savonius, Gazou m'a dit, un jour d'été du côté de Valence, dans un endroit dont la localisation reste indéterminable en clair: "tu fais tourner la savonius à des vitesse déterminées. Pour chaque vitesse, tu notes la tension à vide." Bon après il m'a aussi dit qu'il fallait faire tourner l'éolienne avec des couples (des forces) qui soient identiques à celles du vent sur une savonius. Mais là ... bon, ben ça demande des moteurs qui soient capables de faire varier leurs couples et leur vitesse à des niveaux spécifiques ... et là ... ben ... c'est pas évident. Alors, ... on va se débrouiller autrement. Et en premier lieu, on va mesurer la tension à vide en faisant tourner la petite éolienne savonius (c'est bien de la répéter, comme ça les robots sniffeurs de web repère l'article ...), avec un moteur.

Les cervelles de l'Atelier du C01N, disent que la triplette gagnante pourrait être :

  • ARDUINO + MOTEUR PAS À PAS

OK. Sur la toile, on voit que la triplette suivante semble une bonne façon d'y arriver

  • Une carte Arduino
  • + Une carte de contrôle ULN2003
  • + Un moteur pas-à-pas 28BYJ-48
  • = la possibilité de piloter le moteur

Gaziel donne un autre coup de main pour apprendre à un néophyte à lancer l'arduino (Merci Gaziel, qui au passage devrait utiliser une sorte de galette avec boudin faite avec le maîs siliconé, en pression, ça fait un boudin hermétique, et si tu presses le boudin sur le bord en rentrant en force un truc rond, et ben ça va tenir, non ?).

Les programmes pour ARDUINO pour moteurs pas-à-pas, sont trouvables dans les librairies. On en trouve plusieurs. On en teste. Rien ne marche. Gaziel arrive à la rescousse. Y'a une librairie à charger. On la charge (c'est pas d'la tarte ! le boudin en maîs aurait la même forme qu'une sorte de moule, pas à tarte, quoique). Jusqu'à ce que Serge se rapproche et dit: "Alors ?". Et là bien sûr, ses ondes python règlent la question: les lumières s'allument, le moteur se met à vibrer. Bon sauf, qu'il devrait tourner. Mais là il ne fait que vibrer. On regarde, essaye de comprendre, et on essaye d'autres codes. Dom' passe et lorgne. On fouine le oueb à la recherche de tuto ou de codes qui paraissent aller. On en trouve un, simple: un programme très basique de pilotage du moteur pas-à-pas avec une ARDUINO très basique:

On essaye. La moteur tourne. Pas vite, mais il tourne.

code arduino simple pour moteur pas à pas 28BYJ-48 et carte de contrôle ULN2003:

// on règle la vitesse de rotation à la fin de ce code
// à la ligne delay(1)
// plus on met un chiffre petit à la place de 1, plus la vitesse est rapide

int Pin0 = 10; //orange moteur, sortie 4 du UNL2003 vers plot 10 arduino
int Pin1 = 11; //jaune moteur, sortie 3 du UNL2003 vers plot 11 arduino
int Pin2 = 12; //rose moteur, sortie 2 du UNL2003 vers plot 12 arduino
int Pin3 = 13; //bleu moteur, sortie 1 du UNL2003 vers plot 13 arduino
int _step = 0; 
boolean dir = true;// gre
void setup() 
{ 
 pinMode(Pin0, OUTPUT);  
 pinMode(Pin1, OUTPUT);  
 pinMode(Pin2, OUTPUT);  
 pinMode(Pin3, OUTPUT);  
} 
 void loop() 
{ 
 switch(_step){ 
   case 0: 
     digitalWrite(Pin0, LOW);  
     digitalWrite(Pin1, LOW); 
     digitalWrite(Pin2, LOW); 
     digitalWrite(Pin3, HIGH); 
   break;  
   case 1: 
     digitalWrite(Pin0, LOW);  
     digitalWrite(Pin1, LOW); 
     digitalWrite(Pin2, HIGH); 
     digitalWrite(Pin3, HIGH); 
   break;  
   case 2: 
     digitalWrite(Pin0, LOW);  
     digitalWrite(Pin1, LOW); 
     digitalWrite(Pin2, HIGH); 
     digitalWrite(Pin3, LOW); 
   break;  
   case 3: 
     digitalWrite(Pin0, LOW);  
     digitalWrite(Pin1, HIGH); 
     digitalWrite(Pin2, HIGH); 
     digitalWrite(Pin3, LOW); 
   break;  
   case 4: 
     digitalWrite(Pin0, LOW);  
     digitalWrite(Pin1, HIGH); 
     digitalWrite(Pin2, LOW); 
     digitalWrite(Pin3, LOW); 
   break;  
   case 5: 
     digitalWrite(Pin0, HIGH);  
     digitalWrite(Pin1, HIGH); 
     digitalWrite(Pin2, LOW); 
     digitalWrite(Pin3, LOW); 
   break;  
     case 6: 
     digitalWrite(Pin0, HIGH);  
     digitalWrite(Pin1, LOW); 
     digitalWrite(Pin2, LOW); 
     digitalWrite(Pin3, LOW); 
   break;  
   case 7: 
     digitalWrite(Pin0, HIGH);  
     digitalWrite(Pin1, LOW); 
     digitalWrite(Pin2, LOW); 
     digitalWrite(Pin3, HIGH); 
   break;  
   default: 
     digitalWrite(Pin0, LOW);  
     digitalWrite(Pin1, LOW); 
     digitalWrite(Pin2, LOW); 
     digitalWrite(Pin3, LOW); 
   break;  
 } 
 if(dir){ 
   _step++; 
 }else{ 
   _step--; 
 } 
 if(_step>7){ 
   _step=0; 
 } 
 if(_step<0){ 
   _step=7; 
 } 
 delay(1); // c'est ici que l'on règle la vitesse de rotation
}

En image, le montage des trois éléments, et le moteur qui tourne, et les lumières qui s'allument (c'est beau hein ???)
Savonius-moteur-arduino-10.001.jpg Savonius-moteur-arduino-10.002.jpg Savonius-moteur-arduino-10.003.jpg Savonius-moteur-arduino-10.004.jpg Savonius-moteur-arduino-10.005.jpg Savonius-moteur-arduino-10.006.jpg Savonius-moteur-arduino-10.007.jpg

ÉCHEC : Manque de chance, tout cela est bien inutile, ou en tous les cas, inadapté à la situation. En effet, le moteur tourne à une vitesse super lente. Et quand on essaye le faire tourner en diminuant la valeur du (x) placée dans la ligne delay(x), et bien en dessous du chiffre 1, le moteur ne sait plus gérer et il s'arrête. ce qui veut dire que le moteur tourne à son maximum comme il est là: c'est au moins du 1 tour en 5 secondes !!!! Et ça va pas du tout, car on veut pouvoir le faire varier jusqu'à 10 tours par seconde !!!! Dom scrute le code de l'arduino, et transmet sa connaissance sur le sujet, et jette un oeil sur le moteur pas-à-pas "Bah ouais, mais j'comprend pas pourquoi y'a 5 fils là !??? Et ton moteur, y'a un réducteur dedans. Tiens tu vois, il est désaxé ! pas étonnant qu'il tourne lentement !". Et ben voilà ! L'axe central du moteur doit sans doute tourner à environ 600 RPM (rotation par minute, soit 10 tour par seconde), mais avec les réductions qu'il doit y avoir dans le moteur, ça réduit à moins de 1 tour par seconde la sortie du moteur !!!

Effectivement, en sniffant le oueb avec des requêtes du type "disassemble 28byj-48" ou bien "gears 28byj-48" (gears ça veut dire engrenage en rosbif), on tombe sur des 0 et 1 sous formes de publications numériques comme celles-ci:

On voit bien les engrenages qu'il y a à l'intérieur du moteur, et qui réduisent la vitesse:
Engrenages-du-28BYJ-48.png

Et là en voyant ça on se dit ... et si ... et si ... et si ... on démonte ce petit moteur, et que l'on retire les engrenages, et que l'on conserve que l'axe central ... alors on a notre moteur qui tourne vite et c'est bon, non ???. Bon, on scan la toile, et on trouve par exemple ceci:


Demontage-28byj-48.png

Sept. 2016

Au programme: poursuite des tests en extérieur, et toujours ces tentatives de chargement de batterie ...
Scheduled: outdoor tests, and still battery management attempts ...

Problème à résoudre : lister les défauts aperçus lors des tests en extérieur (et éventuellement les résoudre) et tenter de charger une batterie.
Problem to solve: list problems appeared during outdoor tests (and maybe solve them) and battery filling attempts

16-09-002 | Youpi ! On charge une batterie de 12 volts! - 12 volt charginb battery success

Un petit mot rapide pour annoncer cette douce nouvelle : D., S. et M. ayant donné des indications pour y arriver, G. se pointe le lendemain: "gnarf, cette batterie là est HS, c'est pourça que tu peux pas la charger, prends celle-là". Et là: ça marche ! Le circuit LM 317 fonctionne, l'éolienne charge une batterie de 12 volts 4500 mAh (4,5 Ah) en direct ou via un piloteur de charge pour photovolatique. C'est du "YOUPI !" que voilà..

En photos: on voit le circuit LM317, la batterie, et la diode qui indique que ça charge la batterie, ainsi que le circuit placé sur la plaque de test, retranscrit en dessin pour comprendre le montage, et enfin le calcul des résistance R1 et R2, grâce au site http://www.reuk.co.uk/wordpress/electric-circuit/lm317-voltage-calculator/
Petite-eolienne-charge-une-batterie-de-12volts-001.jpg Petite-eolienne-charge-une-batterie-de-12volts-002.jpg Petite-eolienne-charge-une-batterie-de-12volts-003.jpg Petite-eolienne-charge-une-batterie-de-12volts-004.jpg

Le circuit LM317 ci-dessus, amélioré:

  • ajout d'un témoin lumineux: on allume une diode luminescente verte quand il y a du 13 volts en sortie
  • ajout d'une diode "anti-retour": la diode empêche la batterie de se décharger dans le circuit


LM317-plaque-essai-V002.resized.png Petite-eolienne-charge-une-batterie-de-12volts-LM317-plaque-essai-V002.jpg

16-09-001 | Essais de 750 watts - 750 watts attempts

La petite savonius de 60x40cm a tourné tout l'été par vent faible (force 0 à 3, jusqu'à 20km/h de vent), avec son prototype de génératrice sandwich ABA-12Ax2-9B composée d'un stator de 9 bobines bifilaires façon tesla de 520 spires avec du fils cuivre 0.3mm en sandwich au milieu de 2 rotors composés de 12 aimants Q-25-25-13-N chacun dont les pôles sont décalés à chaque cran. Bon, ... très bien. Cela a produit un petit paquet de volts, et allumé fièrement une rangée de LEDs.

Mais que se passe-t-il si on force un peu ? Que se passe-t-il si on essaye de faire tourner la SAVONIUS à 3, 4, 10 tours par seconde ?

Pour ça, une perçeuse de 750Watts avec un variateur de puissance de 10 crans, est monté sur la SAVONIUS. Et on fait les essais.

  • avec le cran 1 du variateur de la perçeuse (c'est à dire au minimum de watts), la SAVONIUS se met à tourner assez vite, mais elle plafonne à 50 volts, et sa vitesse maximale se bloque à ce niveau, la perceuse n'arrive pas à aller au delà de cette vitesse.
  • intrigués, on change de braquet, et on met la pleine puissance de la perçeuse: 750 Watts, ben voyons ... Résultat: impossible de dépasser les 50 volts, et arrivée à ce niveau, la génératrice se désolidarise de l'axe, et c'est la "cata". D'un seul ça coince complètement, et la génératrice remonte sur l'axe (rappel: elle est écrouée sur l'axe) et est vient se bloquer le stator avec un bruit de craquements pas très sympa à entendre. Un vrai cauchemar. Serait-elle toute cassée ?. L'angoisse !!!

Ouf, après auscultation, il s'avère que rien n'est cassé, à l'exception de 2 diodes shottsky (une diode dans le pont de diode n°1; et l'autre dans le pont de diodes n°2). Après re-réglages de la SAVONIUS, et remplacements des 2 diodes dans les ponts de diodes défectueux, tout rentre dans l'ordre: les petits volts se remettent à éclairés nos LEDs ... Ouf !

Bon, mais que nous enseigne cette expérience sur notre petite SAVONIUS de 60x40 cm ?

  1. stupide, être moins, tu dois : comment, avec un condensateur de 50V maximum monté en sortie des 3 ponts de diodes, peux-tu espérer aller au delà de 50 volts, sans tout faire pêter, hein ? Espèce de {@~¡¿\[ !!!!

Et oui ! C'est stupide: car il semblait évident que la SAVONIUS allait générer bien au delà de 50 volts, puisqu'à 1 tour par seconde, on atteignait à vide ces 50 volts !!! Bref, comme le condensateur a bloqué la production à 50 volts, cela a généré une force de résistivité énorme sur la rotation de la génératrice et sur la rotation de voile. Et de l'autre côté, avec cette perçeuse qui développait du 750 Watts (de quoi faire tourner la voile à plus de 20 tours par seconde facile), il a bien fallu que l'énergie trouve son chemin. Une chance, plutôt que de casser, c'est un "dévissage" en règle qui s'est produit !

Bien, il nous faut donc résoudre ce souci de calibrage du (ou des) condensateurs en sortie de pont de diodes, pour que cela puisse encaisser du 500 volts sans broncher ...

Fabrication d'une petite éolienne: Saison 0.2

Août 2016

Au programme: vacances ... zzz, on bulle ... et la petite éolienne est en test à l'extérieur tout le mois
Scheduled: nothing, its holliday time, but the small wind turbine turns in landscape for external tests

Problème à résoudre : comment se sentir en vacances quand le vent fait tourner l'éolienne en test à l'extérieur.
Problem to solve: how to feel in hollidays, when the small windtubine turns outside

16-08-001 | Calculs théoriques de puissance pour savonius - Power calculations for savonius

Les calculs nous promettent des puissances mécaniques d'environ 50 watt par petit vent. TableauCalculsPuissanceSavonius.png Le fichier de calculs, sous format ods (il suffit de modifier la hauteur et le rayon de la savonius) et les explications: File:CalculPuissanceSavoniuxEtForceDuVent.ods.tar.gz

16-08-002 | Résultats des tests en plein air - Outdoor tests results

Les choses à améliorer :

  • Le système de fixation de la voile sur l'axe doit être renforcé: quand le vent est fort, et que la résistivité de la génératrice est trop forte, la fixation n'est pas assez forte, et le voile se désolidarise de l'axe
  • Le roulement du bas, avec la bille, demande à être renforcé: la pièce en i3D doit être plus épaisse, plus "stock"; la plaque de support du bas sur laquelle la bille tourne, doit être plus lisse, plus costaude, plus large; un système avec des aimants devrait aussi être envisagé.
  • Le support se met à vibrer lorsque le vent est fort et que la résistivité de la génératrice freine la voile: bon, bah, ça, tu vois, là, il suffit de ne plus avoir de résistivité ...

Les résultats électriques à vide (approximativement):

  • 6, 12, 24, 50, 90 volts respectivement à 1, 2, 5, 20, 30 km/h de vent

Les résultats électriques avec une rampe de 6 LEDs:

  • à 3km/h de vent, à environ 0,5 tour par seconde, les 6 LEDs s'allument, et le voltmètre indique 18 volts.
  • au delà de 3km/h de vent, le voltage semble dépasser un peu les 18 volts (24 Volts), et les 6 LEDs se mettent à éclairer beaucoup plus fort.

Grosso modo: avec tout ça, on peut espérer charger des batteries sans trop de problème (Youpi !!!)

Juillet 2016

Juillet (July) 2016 ...
Au programme: vers un premier essai de génératrice sandwich 9 bobines
Scheduled: to a first 9 wire coils generator attempt

Problème à résoudre : Faire tourner sur l'éolienne, un premier essai de génératrice 9 bobines.
Problem to solve: place on the windturbine a first attemps of 9 wire coils generator

16-06-003 | Open Ateliers Version Longue 2016, Labomedia Orléans, une semaine pour 9 bobines - Open Atelier Long Version 2016, Labomedia, Orléans, one week for 9 wire coils

La miss petite éolienne, se produit aux Open Ateliers Version Longue 2016, de la merveilleuse Labomedia Orléans. Cette année, ce sera une tentative de fabrication de 9 bobines et leur mise en place sur l'éolienne. En images, l'évolution de la semaine.

En off: embarquée dans une voiture, vitres ouvertes pour cause 25° dehors, de nuit, sur la route, les leds branchées, cette petite éolienne savonius s'est mise à tourner dans la voiture et à clignoter sur la vitre arrière ... pour une raison inconnue, ce soir là, toutes les voitures ont ralenti et se sont mises bien loin derrière: pour admirer le spectacle ? pour deviner ce que c'était ? par trouille ? On ne le saura jamais. Mais c'était bien marrant. ;-) !!!

Les OAVL 2016 se terminent donc sous de bons hospices. Une coolitude exceptionnelle pour ce millésime 2016 des OAVL de la Labomedia: gentillesse; moments studieux; riades; sourirades; et quelques moments suspendus au temps, sublimes. MERCI La Labomedia !!!

Prochaines étapes: tests dans le jardin; travaux sur le calibrage; circuits de gestion de la charge de batterie ...

16-06-002 | Essais de la petite éolienne dans un potager bio permaculture - when the small windturbine works on a permaculture garden

Rien de tel que de faire un essai in situ dans la nature. La petite éolienne est posée sans ménagement sur une table vrillée et bancale d'un petit jardinet potager, un jour de faible vent. Et on regarde ce que ça donne. Et ben ... ça tourne au poil, et même très vite. Au bas mot, du 3 tours par seconde. Pour s'en persuader, une petite vidéo:

16-06-001 | Après Pas Sage En Seine Hacker Space Festival 2016, un séjour au SummerLab de Nantes 2016 - after few moments at Pas Sage En Seine Hacker Space Festival 2016, few days at SummerLab de Nantes 2016


petite éolienne au summerlab de nantes
Le summerlab s'est déroulé en partie dans une ancienne cours d'école entourée de murs de 4 mètres. Il n'y avait pas de vent ces jours là. Et pourtant, malgré tout, l'éolienne a tourné sagement et crânement tout du long ... Troooooop beau ! On n'en croyait pas nos yeux.

Pour le plaisir des yeux, UNE VIDEO pour voir cette jolie petite éolienne savonius fonctionner un jour sans vent dans une cour d'école avec des murs de 4 mètres (le fil bleu qui normalement, bougeote au moinde souffle d'air et indique le vent, en haut de l'éolienne, ne bouge même pas, et pourtant elle tourne !!!), c'est ici :

Grâce aux merveilleuses personnes présentes au SUMMERLAB, des idées sur le système de fixation ont été émises: pâte à silicone; fixation sur les tiges filetées verticales par tiroirettes en impressions 3D; etc ... Merci mille fois !!!

Juin 2016

Juin (June) 2016 ...
Au programme: amélioration de la mini-génératrice en impression 3D
Scheduled: improvment of our mini-generator 3D printing

Problème à résoudre : Réduire l'espace entre les aimants et les bobines.
Problem to solve: reduce the space between magnets and wired coils

Pour participer à la résolution de ce problème se rendre ici -> :discussion en cours (current discuss about this).

16-06-001 | l'idée des plateau à roulements à billes façon plateau tournant de TV - idea of turning plate for TVs

Pour éviter les problèmes d'assiette entre les deux rotors d'aimants et le stator de bobine du milieu, une idée serait de passer par la technique des plateaux tournants utilisés, par exemple, pour les télévisions. Ce n'est autre qu'une sorte de roulement à billes, mais avec une goulette de billes de large diamètre.

16-06-002 | Réduction de l'entrefer, et ajout plaque de métal - Gap decrease, and put of disk of metal '

Pour réduire l'espace entre les aimants et les bobines, de notre petite génératrice miracle à destination de notre petite éolienne à axe vertical (qui attend sagement son heure dans l'atelier du C01N de la merveilleuse association Labomedia, nous tentons de supprimer complètement la matière qui maintenait des aimants côté bobines. Les aimants sont "coincés" dans des logements juste à leurs tailles via des découpes à la CNC faites dans du medium de 10mm.

Pour accentuer la concentration du champ magnétique vers les bobines, vers le cœur de la mini génératrice, on place un disque découpé dans de la tôle de 0,75mm, de chaque côté externe des aimants (face externe de la génératrice).

Et on mesure l'électricité produite à la sortie des 3 ponts de diodes (un pont pour chaque bobine) avec une résistance de 11 ohms.

  • à 60 RPM: 1 volt, soit (1x1)/11= 90 milliwatts
  • à 9à RPM: 2 volts, soit (2x2)/11= 364 milli watts

La fabrication des plaques de métal étant très difficile à réaliser (la découpe avec une cisaille d'une feuille d'acier de 0,5mm ou 0,7mm est difficile et laborieuse), nous expérimentons l'utilisation de couvercles de boîtes de conserve.

À 60 rotations par minute, cette mini-génératrice ABA-2x4A-3B pour notre petite éolienne, avec son double sandwich de couvercles de 7 boîtes de conserve, génère :

  • Entre 0,8 et 1,2 volts, soit entre 0,13 Watt et 0,058 Watt

Quelle suite envisager ?

Les cervelles environnantes, présentes lors de ce dernier test de gigotages d'électrons, viennent apporter leur concours, avec élégance et subtilités:

  • JeGarezielmi, suggère:
    • des flèches vraiment plus grandes sur les parties rotor pour que la perpendiculaire à l'axe soit meilleure;
    • un stator fixé sur l'éolienne pour éviter le contact avec l'axe et réduire la perte d'énergie par frottements
    • retenter un diamètre maximal (400mm) pour attraper le maximum de vitesse de rotation, en positionnant les couvercles de boîtes de conserves comme on peut, les laissant jouer uniquement un rôle de déflecteur, et en faisant des flèches d'axage vraiment grandes
    • éviter de faire une boîte de vitesses, car cela risque d'ajouter de la contrainte à la rotation, ce qui serait contraire à l'idée de la petite éolienne, devant tourner avec un minimum de vent.
  • Benj est d'avis de ne pas ajouter de boîte de vitesse, pour les mêmes raisons, et prolonger les efforts de design électriques et mécaniques: on devrait bien arriver à quelque chose, c'est obligé.
  • Moi, j'hésite, je suis tiraillé:
    • d'un côté il semble évident qu'il faille rechercher un maximum de vitesse de rotation des aimants. Cela signifie: faire une génératrice avec le plus grand diamètre possible, soit, 400mm. Mais cela signifie aussi: trouver une sacrée astuce pour obtenir une assiette perpendiculaire à l'axe, dans une contrainte imposée de configuration de réalisation de faible précision. Par ailleurs, alors qu'il semble facile de trouver des couvercles de boîtes de conserves de 110 mm de diamètre, on peut se demander ce qui se passe si la surface à couvrir est un disque de 400mm de diamètre ...
    • d'un autre côté, ayant trouvé des débuts de solutions pour une génératrice de 120 mm de diamètre, il serait sans doute possible, assez facilement, à ce stade, d'en concevoir une plus importante par empilage de couches successives de rotors et de stators, cumulant ainsi l'énergie générée par chaque couche. Cette option possède l'avantage de la facilité relative de sa mise en œuvre (la conception est quasi prête). Mais cela signifie: une trop faible vitesse de rotation, et sans aucun doute, une obligation, in fine, d'ajouter un système d'amplification de la rotation de la génératrice, qui risque d'absorber une partie de la puissance apportée par le vent, diminuant dès lors le rendement (Puissance Électrique Restituée) divisée par la (Puissance apportée par le vent).

16-06-003 | Tentative de diamètre 32cm - 32cm diameter attempt '

Dans la poursuite de nos interrogations précédentes, nous tentons la fabrication d'une génératrice de diamètre plus important, en essayant de trouver une combine pour obtenir une flèche bien précise. Ensuite, nous verrons comment se comporte cette flèche avec l'assiette des disques.

Alors que pour les petits diamètres, les couvercles de boites de conserves classiques de 110mm de diamètres suffisaient, pour un grand diamètre, on reste dans l'univers de la cuisine: on utilise des couvercles de casserolle en inox (la classe !).

Ceci étant fait, il nous maintenant fabriquer "une flèche" (un pallier) digne de ce nom comme expliqué dans le fil de discussion ici: https://framagit.org/petites-eoliennes/mini-et-petites-eoliennes/issues/2#note_23939

16-06-004 | Se faire belle pour aller danser à Pas sage En Seine Hacker Space festival 2016 (PSESHSF2016) - let's dance at PSESHSF2016 '

Labomedia se déplace à Pas Sage En Seine Hacker Space Festival (tmplab). Dans ses valoches: la miss mini-éolienne de l'Atelier du C01N. Alors elle se fait belle. Un peu à la va vite. Les essais de flèches, les essais d'assiette, tout ça, en accéléré. Des pièces en impressions 3D sont réalisées: écrous centraux; roulement à bille façon bille de jeux pour le pallier central sur socle de couvercle de boite de conserve; assemblages des couvercles de casserolles sur lit de galettes en medium 10mm fraisées à la CNC; etc ... etc ... et pour finir: elle est belle hein notre petite éolienne avec sa génératrice qui brille, hein ?

Rendez vous est donné à toutes les prétendantes et les prétendants, le jeudi 30 au village des associations de PSESHSF2016 (et plus si affinités bien sûr ...).


Mai 2016

Mai (May) 2016 ...
Comment utiliser le courant faible produit par la génératrice ?
How to manage the low current produced by the mini-generator ...


Problème du mois à résoudre / problem of the month : comment faire pour arriver à exploiter le faible courant produit par la mini-génératrice et charger une petite batterie.
La mini-génératrice, produit un courant faible. À bien y regarder, les cellules photovoltaïques, ne génèrent pas plus de courant. Pourtant, il existe des chargeurs de batterie de 12V utilisant des mini panneaux photovoltaïques. Nous devrions donc arriver à utiliser le courant faible produit par la mini-génératrice. C'est la question du mois.

16-05-001 | Composants pour courant ultra-faible et chargement de batterie - ultra-low current battery charger management components

Pour résoudre le problème du mois, nous voilà partis à la recherche de listes de composants, pouvant transformer le courant faible en courant pouvant charger des petites batteries ...

Des composants électroniques "ultra-low-current-battery-management": Ultra-Low-Current-Battery-Charger-Management.png

Des solutions toutes faites: des petits chargeurs de batterie solaire à partir de photovoltaïque

  • contrôleurs régulateurs de charge de panneau solaire

16-05-002 | Mesures d'électricité produite - Electricity metering

La mini-génératrice remonte sur son banc d'essai personnalisé. Ses 3 bobines réclament un pont (c'est le moi de mai, c'est donc tout à fait normal, surtout les jeudi, car les week ends arrivent, et les 1, 8, et les 11, en mai, si ça tombe bien, ça fait mal à l'économie et ça lui fait du bien aussi, c'est un peu les vases communicant, mais il y en a toujours qui trouvent ça désastreux du point de vue de la productivité et du prix de la personne humaine ...). Bref, il faut un pont de Mai pour notre mini-génératrice. Ce sera un banc. Un banc de pont. Un banc de 3 ponts. On fait pas dans la demi mesure. Un pont de diodes shottky pour chaque bobine. Et en sortie de chaque pont, un condensateur de 16V pour lisser chaque sortie de pont. Le tout relié en parallèle. Et au final, une résistance de 10 ohms montée en série, pour tester l'ampèrage et la puissance.

Résultats des mesures d'électricité Rappel des paramètres :

  • Bobines: 340 spires, diamètre de fil 0,3mm
  • Aimants: Q-25-25-13-N
  • Entrefer: 4mm
  • Vitesse de rotation: 60 RPM, soit 1 tour par seconde
  • Montage du circuit :
    • Chaque bobine est connecté à un pont de diodes Shottski (1 pont de diodes par bobine, comme il y a 3 bobines, cela fait 3 pont de diodes)
    • Chaque sortie de chacun des 3 pont de diodes, est connectée en parallèle
    • Suit alors, un condensateur, placé en sortie des 3 connections des ponts de diodes
    • Puis, à la suite, est placé entre le + et -, une résistance à 1/4W +/- 1%, entre le + et - du circuit (donc en parallèle).

Pour mesurer l'ampérage (I), et la puissance délivrée(P), on mesure le voltage(U) en fin de circuit, au pied de la résistance(R) (ou juste après cette résistance, entre le + et le - ). Et comme U=RxI, alors, I=U/R, et comme P=UxI, il est possible de déduire l'ampérage et la puissance délivrée.

On réalise cette opération, avec différentes résistances (différents ohms), afin de s'assurer que la mesure réalisée est fiable

Électricité produite à 60 RPM:

  • Ampérage des bobines : 1.0 Ohm
  • Tension en sortie de chaque bobine (à vide, zéro charge): 1 volt
  • Tensions mesurées avec plusieurs résistances
    • Pour R=10 Ohms, le voltmètre indique 0,3 volts, soit, 30 mA, et 9 mW
    • Pour R=470 ohms, le voltmètre indique 0,6 volts, soit 1,2 mA et 0,8 mW
    • Pour R=1000 ohms, le voltmètre indique 0,8 volts, soit 0,8 mA et 0,6 mW
    • Pour R=22000 ohms, le voltmètre indique 0,8 volts, soit 0,04 mA et 0,04 mW
    • Pour R=100000 ohms, le voltmètre indique 1,1 volt, soit 0,01 mA et 0,012 mW

Hummm ... à quel saint se vouer ???

Tentative de repérage de la bonne mesure Pour savoir quelle mesure est la bonne, Guillaume sort l'attirail: un ustensile aux allures un peu "soviet", qui mesure en finesse le courant. Et on fait une tentative de mesure de l'ampérage directement, avec une résistance de 11 ohms en série.

  • R=11 Ohms, l'ampèremètre indique 20mA, pour 0,3 Volts, soit 6mW.

On peut en déduire, que c'est sans doute la première mesure avec une résistance de 10 Ohms qui était le bonne.

Tentative de réduction de l'entrefer et re-mesure de l'électricité produite La mini-génératrice rose, dans sa forme de départ, utilise deux rondelles de 1,5mm chacune, pour espacer la socle de chaque rotor (3mm de plastique) avec le boitier des bobines (1mm de plastique). Dans les faits, cela signifie de l'espace entre les bobines et les aimants sont de : 1mm (socle du boîtier des bobines) + 3mm (les 2 rondelles de 1,5mm) + 3mm (socle des rotors) = 7mm !!! C'est vraiment trop ! C'est sans doute une des raisons pour laquelle la mini-génératrice rose ABA-4x2N-3B en impression 3D, ne fournit que peu de courant.

On fait une tentative, et on remplace les 2 rondelles de 1,5mm, par une pièce en impression 3D, qui réduit l'espace entre le socle des rotor et le boîtier stator des bobines, à 0,5mm. L'entrefer est réduit à 1+0,5+3=4,5mm. C'est vraiment pas terrible, mais c'est mieux que 7mm. Et on refait la mesure à 60 RPM (1 tour par seconde), avec un résistance de 11 ohms, et les 3 bobines rejointes en série après passage chacune dans un pont de diodes. On obtient:

  • 60 RPM, 3 bobines, R=11 Ohms, le voltmètre indique 0,4 volts, soit, 36mA, et 15 mW.

Les choses à faire maintenant:

Pour que le courant produit soit nettement meilleur, il est nécessaire d'apporter des modifications à notre petite génératrice rose en imprimante 3D, pour qu'elle puisse aller danser avec une petite éolienne ou une mini éolienne un de ces quatre au bal mondial des énergies renouvelables du futur. Deux pistes de modifications, dont l'une nous a été gentiment susurrée par Hugh Piggott himself (thanks a lot Hugh !!! Hope we will manage this and get good news soon ...):

  • réduire l'entrefer au minimum (atteindre 0,5mm entre les bobines et les aimants, ce serait vraiment bien)
  • placer une plaque de métal magnétique (de l'acier, du fer) sous les aimants (côté bobine) (c'est Hugh qui nous glisse cette idée).

Avril 2016

Avril (April) 2016 ...
Et la suite d'une tentative de fab' d'une mini-génératrice de petit diamètre.
Forecast: small-diameter mini-generator works to continue ...

16-04-001 | Impression 3D des blocs support d'aimants - magnet logia 3D printings

Tentative de résolution des problèmes de fabrication de petite génératrice.

Invitation à donner des idées pour résoudre ce problème: voir le détail ici via une instance GitLab de Framasoft

Les fichiers scad sont disponibles sur l'instance du développement du projet sur gitlab de framasoft

16-04-002 | Tentative de fab' d'un bobinoire - Building Coils device fab'

En vue de fabriquer des bobines, une bobinoire est en vue de fabrication. Les pièces sont dessinées en CAO 2D, sous LibreCAD, puis importées dans Heekscad, qui génére le gcode récupérer dans linuxCNC qui va ensuite piloter la fraiseuse à commande numérique. Les bobines visées, ont un diamètre extérieur de 45mm, un diamètre intérieur de 25mm, et une épaisseur de 10mm. Une fabrication en bois, faite dans des plaques de 10mm d'épaisseur, en assemblages simples.

Les fichiers sont disponibles sur l'instance du développement du projet sur gitlab de framasoft

16-04-003 | Tentative de fab' d'une mini-génératrice ABA en impression 3D - Mini-ABA-generator 3D printing'

Bon, c'est pas tout ça, mais ... il serait temps de tenter une mini-génératrice ABA sandwich pancake classique. Ni une ni deux, après des heures d'impression 3D sur la Foldarap, les pièces sortent, et s'assemblent. Du rose, du rose, du rose ... un peu "Cat's Generator" sur les bords, avec son joli minois ...

La configuration de cette tentative est la suivante:

  • Aimants: 8 unités Q-25-25-13-N de chez Supermagnete
  • Bobines: 3 unités, fil de 0,3mm de diamètre, 340 tours, Coeur:25mm.
  • Rotors: 2 unités de 4 aimants chaque
  • Stator: 1 unité de 3 bobines

On monte la bestiole sur le banc d'essai pour faire des mesures de l'électricité produite.

Pour chaque bobine on constate:

  • À un nombre de tours par seconde de: 1 tour/s
  • Ce qui signifie 4 passage d'aimants par seconde,
  • Avec une résistance utilisée dans le circuit de: 11 Ohms
  • Les Volts mesurés après redressement pont de diodes et passage dans un condensateur sont de: 0,15 Volt/bobine
  • Ce qui donne 0,15V/11Ohm = 0,014 Ampères/bobine
  • Ce qui donne 0,15Vx0,014A=0,02 Watt/bobine

Mars 2016

Mars (March) 2016 ...
On prévoit de continuer à expérimenter des voies pour essayer de fabriquer une génératrice de type sandwich ABA.
Forecast: sandwich ABA generator experimentation next steps

16-03-001 | Problème rencontré versus génératrice de diamètre 38cm - 38cm diameter generator problems

Nos tests d'axage et de réglages d'assiette de notre génératrice ABA de 38cm de diamètre réalisés en février 2016, nous renvoient des résultats problématiques: ça tangue, ça balance, ça joue de la lambada, ça gondoligondola !!! Les disques rotors d'aimants, ne tournent pas avec une assiette bien plate par rapport à l'axe: en bout de plateau, on a -4mm à +4mm de variation par rapport au plan perpendiculaire à l'axe.

On peut raisonnablement penser qu'une personne réalisant une telle génératrice, avec un degré de précision moyen, sera confrontée à ce gondolage. Or ce tangage est incompatible avec un faible entrefer. Les aimants vont donc se retrouver éloignés de la bobine: dans notre cas, l'éloignement sera d'au moins 10mm pour permettre le tangage de +/-4mm. Pour de faibles aimants, la puissance électrique générée sera alors très faible.

Il nous faut donc trouver un moyen de supprimer ce tangage.

Pour y arriver, on pourrait:

  1. tenter d'autres techniques de fabrication des plateaux rotors
  2. tester la technique essayée tout d'abord avec des plateaux de rotor de faible diamètre (3 aimants), puis augmenter le diamètre jusqu'à obtenir un grand diamètre (ou bien repérer le diamètre maximum acceptable).

16-03-002 | Essai de fab' d'une mini génératrice à couronne - mini-generator attempt

En impression 3 D, les connexions neuronales en éveil, et plein d'espoir, on s'essaye à des rotors à diamètre minimum: 4 aimants 25x25x13, pour 3 bobinettes, et nous verrons ce que dit la chevillette

On monte le petit rotor de la mini-génératrice sur le banc de test et on mesure l'électricité produite, en utilisant la petite bobine que nous avions utilisé pour les essais avec la génératrice à barres.

Gene-mini-elec-01.png


À 1 tour par seconde, on obtient:

  • Du 10 volts alternatif en sortie de bobine !
  • Du 20 volts continus en sortie de circuit redressé, sans apport de transformateur, ni quoi ni qu'est-ce !
  • Du 0.1 WATT in fine après une résistance de 10 ohms

Et à 5 tours par seconde, on monte allègrement à 90 VOLTS !!!

On va tout faire pêter !!! Ça va ch1@# !!!!

Et toc ! En la merveilleuse Labomedia et son Atlier du C01n enchanté, on clignote du 90 volts d'électricité fabriquée en imprimante 3D, comme ça, l'air de rien ... Et toc ! Youuuupiiiiii !!! Et ce ne sont que les débuts balbutiants ...

Février 2016

Février (februar) 2016 / intentions ...
En prévision ... : finir la génératrice sandwich avec des aimants de récup (disques de 25x3mm), faire les mesures. Option: produire les pièces pour une génératrice sandwich avec des aimants Q-25-25-13-N.
Forecast: finish the sandwichh generator made with 25x3mm magnets, and get electricty from it. Option: produce pieces for the usage of Q-25-25-13-N magnets.

16-02-001 | Des aimants vont en boîte - Magnets dance in boxes

Atelier du C01n au 108 + Open Ateliers du Jeudi = nous prolongeons les travaux de janvier concernant les petits coffrets pour aimants, avec quelques belles idées qui fusent vers 16h09. Les coffrets vont bien finir par nous livrer leurs secrets de tenue, de coinçage et d'optimisation de matière ...
During Open Fab's at Atelier du C01n, ideas turn our minds and may start to reveal magnets fixing secrets.

16-02-002 | Des Aimants au Pouvoir de Fleurs en Rose et vert - Pink and green Flower power magnets

Il y a les disques de platine de février 2016, et il y a nos disques rotor bourrés d'algorithmes ultra sophistiqués dedans, que même l'entreprise altruist social entrepreneuship Google Inc. pourrait nous envier: aimants(vert, rose, vert, rose, vert, rose)[n=24/2] ... En repérant le up-side-dessus et le down-dessous, et le smiley souriant du rond du bord, histoire d'organiser un face to face bien glamour pour l'éternité.
Our best algorythme is a suite of green and pink magnets. Do not forget to get the right side of faces and the way they will be face to face

16-02-003 | Re-fab(n) du stator pour bobines au carré - Re-manufacturing of stator part for square coils

Le truc qui tourne pas dans notre génératrice ABA (le stator) va finalement recevoir des bobines carré. Comme ça on pourra aussi bien utiliser des aimants cylindriques de diamètre 25mm comme des aimants carrés de 25mm de côté.
With 25mm square holes, it will be possible to use this stator with 25mm square magnets, as with 25mm diameter cylinders magnets.


16-02-004 | 1er test de montage du prototype de génératrice ABA 24Ax2-18B - 1st Prototype assembling attempt

La pièce orange, en forme de truc façon guerre des étoiles, sert à équilibrer l'assiette du rotor (le disque d'aimant), en ajustant la hauteur grâce aux vis et écrous. Cette pièce est en fait, deux pièces en impression 3D, accolées socle à socle. Cependant, on s'aperçoit au montage que cette façon de faire, est quasi impossible: il est très difficile d'effectuer ces réglages d'assiette par ce procédé. Il vaut sans doute mieux procéder d'une autre façon: la pièce orange pourrait être fixée directement sur le rotor, sans passer par du réglage d'assiette, est espérant que le perpendicularisme avec l'axe soit le pus parfait possible.
The orange part, made with 2 sub parts, should help to get a great perpendicular adjustment between discs of the rotor and the axis. But this does not work very well. It might be simpliest to fix them directly on the discs.

16-02-005 | 2ème test de prémontage du prototype de génératrice ABA 24Ax2-18B - 2d Prototype assembly attempt

Le banc de test nous dit ceci: le rotor tourne avec un jeu de 4mm mesuré sur le bord extérieur du rotor à un endroit précis. La rotation est voilée. Pourtant les disques semblent bien plats, et l'axe est bien linéaire et droit. Cela signifie que l'on peut arriver à ce genre de situation, malgré toutes les précautions.

16-02-006 | Un compte tour avec une arduino - Arduino tour counter

En vue de créer un compte tour pour compter les tours des futures bobines (lors de leurs bobinages), Gaziel nous montre la voie: une arduino Uno; un Optocoupleur 3 broches à fourches; et une plaque d'essais.

Le fichier arduino: Fichier:Compte-Tour-Arduino-V00.tar.gz


Janvier 2016

Début d'année 2016 ...
En prévision ... : un régleur d'entrefer pour génératrice CI; un début de génératrice ABA; ...
Forecast: a gap metering fir CI generator; a start of ABA generator ...

16-01-001 | Régleur d'entrefer - Gap Adjustor

Tentative de fab' d'un régleur d'entrefer à double écrou
Gap adjustor attempt with double nuts system

Un Blabla ordinaire dans l'Atelier du C01n ...
- Antoine C. "Une idée pour arriver à faire un régleur d'entrefer précis avec des tiges filetées ?
- Guillaume "Tu pourrais utiliser l'idée d'Emmanuel pour sa FoldaRap pour le réglage du plateau: deux écrous et une vis. Tu fais trois points. Ça devrait marcher"
The double nuts system comes from a discussion inside The Atelier du C01n and inspiration coming from the Foldarap 3D Printer and its plate adjustor system.

Quelques heures plus tard, un premier essai de régleur d'entrefer précis voit le jour sur le plateau de l'imprimante 3D Foldarap pour la pièce en "C" de notre petite génératrice CI pour notre expérimentation de petite éolienne pour sauver l'humanité. (Profitons ici pour dire "Merci encore Emmanuel pour cette merveilleuse petite machine imprimante 3D Foldarap, qui vole maintenant sous la bannière OPENEDGE" ... ;-) Pour celle et ceux qui veulent une imprimante 3D avec de l'Amour et de la gentillesse dedans, c'est sans doute chez OPENEDGE et Emmanuel, que cela se passe ... et qui sait comment cela se transforme musicalement certaines nuits Nantaises après une bonne journée de Festival D ...)
The gap adjustor is made with the OPENEDGE Foldarap 3D printer by Emmanuel, a 3D printer with with one of the smartest love and kindness of world inside.

Petit succès et petit échec: ce premier essai de régleur d'entrefer est trop souple et ne maintient pas assez bien les bras du C.
This first gap adjustor attempt, shows it must be involved to be stronger and better block the C arm.

16-01-002 | Fab d'électricité avec génératrice CI et un seul aimant (force 30kg) - Electricity production with only one magnet (30kg strengh)

Dans sa jolie parure orange, notre petite pièce en C pour notre petite génératrice CI à destination de notre petite éolienne SAVONIUS, nous livre ses résultats à 1 tour par seconde (60 RPM - rotation par minute).
Results of our small generator C system for our small SAVONIUS wind turbine at 1 RPM.

Mesures.png


CONCLUSION: Hummm ... cette génératrice CI produit un trop faible courant et demande une force pour générer sa rotation trop importante (l'aimant très puissant bloque la génératrice, et il faut une force importante pour la faire tourner) pour que cela convienne à notre élégante petite éolienne. DÉCISION - DÉCISION - DÉCISION: cette expérimentation de génératrice CI va s’arrêter là pour l'instant. Nous allons plutôt expérimenter d'autres types de génératrices: ABA sandwich ou ABA couronnes.
CONCLUSION / DECISION: as this CI form generator, develops too low current, we decide to move to experimentations of other types of small generator, like sandwich or ring ABA types.


16-01-003 | 5 projets de petites éoliennes à consulter - 5 small wind turbine project to consult Le smithsoninanmag publie un article assez pertinent concernant des petites éoliennes créative au joli design, et qui produisent du Watt ... des créations qui sont dans la droite ligne de la recommandation stratégique rédigée en 2011 par votre humble serviteur auprès des acteurs internationaux du secteur ... tout va bien ...

16-01-004 | petites éoliennes en impression 3D - 3D small wind turbine

Pour faire bonne impression en 3 dimensions ... des petites éoliennes émergent de bits digitaux ... nous susurre le merveilleux projet NOMADE DES MERS (http://nomadedesmers.org/), son délicieux LOWTECHLAB (http://lowtechlab.org/) et le bateau GOLD OF BENGAL (http://goldofbengal.com/)
people 3D print small wind turbine from bites from http://nomadedesmers.org/, http://lowtechlab.org/ , and http://goldofbengal.com/:

16-01-005 | Petits Coffrets à Aimants - Magnet case

Une expérimentation pour éviter d'utiliser de la résine pour coincer les aimants sur les rotors d'une génératrice sandwich: des petits coffrets à aimants en impression 3D, tout jolis.
Experimenting 3D small magnets cases, to replace the resin way


16-01-006 |Le Pop Art du magnétisme et du sandwich - Magnetism and Sandwich Pop Art

Toute cette poésie de disques de 4(n) et un disque de 3(n) dans de simples rotors et stators, ça va bien finir par donner quelque chose, non ? Le (n), c'est le nombre magique en fonction de la taille du disque. Exemple: (n)=1, alors 4 aimants, et 3 bobines; (n)=6, alors 24 aimants et 18 bobines.

16-01-007 |Fab' d'un rotor sandwich 24 aimants - 24 magnets rotor plate

En vue d'y loger des aimants en forme de disque (disc magnet size) de 25 mm de diamètre et 3mm d'épaisseur, on tente une fab' d'un premier disque de rotor.

JANVIER/JANUARY 2016 - fin / résumé / synthesis
En janvier 2016, on s'est tapé des barres, et on a fini sur des sandwichs. En février, on va rester sur les sandwichs et on espère produire du jus.
January 2016 was a bar story ending at a sandwich stop. In Februar, we hope to get electricty from sandwhich.


Décembre 2015

En ce mois de décembre 2015 ...
"À la recherche de l'ampère pépère.", telle est l'une des missions farfelues en ce mois de décembre 2015, dans l'Atelier du C01n de labomedia, les jeudis d'Open Atelier ouverts à toutes et tous, de 15:02 à xx:xx dans la soirée ...
Au menu de ce mois de décembre: des tentatives d'améliorations de la pièce en C; une amélioration du banc d'essai; des préparations de stator pour génératrice ABA ...

Mesures d'électricité - Electricity Metering

Mesures de l'électricité produite par le nouveau proto de la pièce en C, à 1 tour par seconde
Metering of output electricty produced by the new C part prototype, at 1 RPM

IMG-tab-mesures.png

Si les mesures sont bonnes:

  1. le dispositif ne permet pas de générer un ampérage satisfaisant,
  2. on arrive tout de même à une nette amélioration par rapport au dispositif de la version précédente: avec autant de fils de cuivre, on produit 2 fois plus de volts (près de 35 Volts à 1 tour par seconde !!!)

Fabrication de composants - Spare part production

15-12.002 Préparation des éléments nécessaires pour fixer la pièce en C directement sur l'axe et pas sur le support bancale provisoire de l'éolienne - New componants to fix the C part directly on the axis instead of on the non-stable bench test

"je rêve où cette éolienne me fait de l'oeil ???"

IMG-bellatchicthi-eolienna-zieux-doux.jpg

Résumé des essais de la pièce en C - Summary of C part tests

Point.png

Aussi, les prochaines étapes vont sans doute consister, dans l'ordre, à :

  1. faire un banc d'essai stabilisé
  2. essayer de trouver un circuit de charge de batterie 12V qui accepte notre courant faible
  3. essayer avec un aimant plus gros

Croquis de banc d'essai - bench test sketches

15-12.004 Croquis / banc d'essai / amélioration de la stabilité - Bench test stability improvments / skectches

L'utilisation de 6 tiges filetées, positionnées de façon hexagonales, traversant des plateaux hexagonaux, fixées par des boulons, devrait rigidifier la structure du banc d'essai. Le croquis préliminaire est le suivant: IMG-croquis-amelioration-stabilite-banc-essai.jpg

Liste de composant buck-and-boost - Buck-and-boost componant list

15-12.005 Liste de buck-and-boost pour courant très faible à ultra-faible - Low-current and ultra-low-current Buck-and-Boost componants list

En attendant de refaire le banc d'essai, voici une liste de liens en guise de pense-bête, au sujet des composants électroniques buck-and-boost, utiles pour les circuits de charge de batterie.

Mots clefs: nano current, ultra low current, low current, low power, micro power, buck and boost

Nouveau banc d'essai - New bench test

15-12.006 Fab' d'une nouvelle version du Banc d'essai de génératrice de la petite éolienne - Fab of a new small wind turbine generator test bench version

Le banc d'essai de notre prototype de petite éolienne et de sa génératrice CI, n'est pas assez stable. Nous essayons on nouvelle version avec des tiges filetées - Our test bench of our small wind turbine and small generator prototype, is not enough stable. We try a new version with threaded shafts.

Idée du jour - 'Idea of the day

15-12.007 Une idée pour produire du 12 volts, au lieu du 35 volts, avec notre génératrice CI pour petite éolienne - An idea to produce 12 volt instead of 35 volts with our CI generator for small wind turbine

Le voltage en sortie de bobine 03mm de diamètre, est de 2 volts (à peu près). En sortie de circuit redressé et multiplié, ce voltage monte à 35 volts. Soit environ, 3 fois trop par rapport aux 12 volts visés (proportion p= 35/12 = à peu près 3). Pour éviter cela, il suffit de prendre un fil (p) fois plus gros, soit un fil d'environ de 3 x 03 = 1mm de diamètre.
Our output circuit voltage is 35 vots, when we target 12 volts. It's 3 time more than the voltage we target : ie 3 = around[(35V.output)/(12V.targeted)]. A technic to avoid this: multiply the diameter of coils by the proportion. That gives a coil with a 3 x 03mm = 1mm diameter.

Fabrication d'un moule - mould manufacturing

15-12.008 Anticipation de la fabrication d'un prototype de génératrice sandwich ABA pour notre petite éolienne: procédé pour le moule du stator des bobines en résine ou équivalent - In case of an ABA sandwich generator handcraft prototype for our small wind turbine: a pre-draft process for the coils stator resin (or equivalent) mould

Réglage d'entrefer - gap setting

15-12.009: Essai de mécanisme de réglage de l'entrefer de la génératrice CI pour petite éolienne - Attempts of gap minimizer with springs for our CI small wind turbine generator

Les ressorts ne sont pas assez puissants dès 1 mm d'entrefer: l'aimant colle la pièce en C contre les barres de fer - Springs are not enought powerful when gap is under 1mm: magnet block the C part on iron bars

T'es plutôt papier ou résine ? - or you paper or resin ?

15-12.010: Et si du papier pouvait remplacer le bloc de résine pour bloquer les bobines d'une génératrice ABA pour petite éolienne ? - What if simple paper replaces resin to block coils for an ABA small wind turbine generator ?

Du rose, du vert, du papier de soie japonais. Du PQ. Des cartons d'emballage de céréales ou de logiciels récupérés. De la colle à l'eau à base d'amidon de riz (bio ?), et éventuellement du verni à l'eau. Façon modélisme. Et cela donne d'adorables fines parois tendues rigides efficaces. Ou encore des boîtiers pour les bobines en impression 3D. Est-ce un premier pas pour remplacer le coulage de résine ? - Pink, green, japanese tissue paper. Toilet paper. Software or cereal recycled cardboard packagings. Glue water rice starch-based (organic?), and optionaly varnish water. Artcarft model base. Or 3D printer coils boxes. That gives smart adorable thin rigid mater. Is this a first step to replace the resin ?

L'ampère se planque toujours ... Ampere is still hideout
Dans la famille ampère, on a "milli". Que peut-on bien en faire ? Peut-on faire mieux ? Doit-on considérer que la génératrice CI n'est pas adaptée à notre petite éolienne ? Réponse en 2016 ?
In the family ampere, we only have "milli". What could do with this ? Could we do better ? Should we consider the CI generator as unrelevant for our small wind turbine system ? Answer in 2016 ?

Novembre 2015

Novembre débute avec l'idée de produire une électricité plus puissante. Comme ça, nous pourrons utiliser l'électricité produite pour aller jusqu'au bout de notre expérimentation: avoir suffisamment de courant pour envoyer des pings dans l'espace.

On essaye de refaire le 'C' de la génératrice:

Pour refaire la forme en C, l'idéal serait d'avoir des plaques fines, facilement "découpables" avec une paire de ciseaux à métal. Par chance un célèbre tartineur de renommée internationale (Olivier), est repassé par son merveilleux Atelier du C01n originel en laissant son châton boire du lait tout seul. Il a démonté un PC, et des écrans. On ne sait pas ce qui lui a pris, mais c'est un fait. Et c'est avec bonheur que nous avons là sous les yeux, c'est à pleurer de joie, tout un tas de trucs qui vont nous servir pour refaire la pièce en C, et peut-être même, des aimants, des pieds, etc ... À l'aube de la COP 21 (toi qui lit ce message en 2156, il s'agit d'un vieux truc à une époque où on croyait encore qu'on pouvait faire n'importe quoi avec la planète, et les chefs d'Etat de toute la planète continuaient encore à jouer à l'Autruche ... enfin ... c'est ce qui se dit en 2015 ...), à l'aube donc de la COP21, c'est de bonne augure (et on en profite pour saluer tous les chefs d'Etats de la planète par la même occasion): bien l'bonjour !

Ci-dessous, un lien ressource intéressant et utile, de partage de connaissances sur les génératrices:
http://www.sitelec.org/cours/abati/cirmag.htm


Fab' d'une nouvelle version de la pièce en "C" :

Pour refaire la pièce en C de la génératrice CI, nous utilisons des plaques de petites équerres en acier du commerce, que nous avons recouvert de verni avec un pinceau: les plaques sont ainsi isolées les unes des autres dans le feuilletage, avec une très fine couche. Après être assemblées, les plaques sont coupées à la scie à métaux avec précision et tranquillité (afin d'avoir un angle droit le plus précis possible).


Principe visé: deux L, un aimant, deux bobines (Antoine C.)
La Pièce Montée, façon pâtisserie en fer, et son anse en bois découpée au laser (Antoine C.)
On voit le feuilletage, les vis qui tiennent le tout (Antoine C.)


Fab d'un nouveau proto de bobine bifilaire façon Tesla, pour la nouvelle pièce en C

L'idée, est de positionner 2 bobines de 10 mm d'épaisseur - une bobine sur chaque bras du C. Nous essayons de voir ce que donne un bobinage bifilaire, selon les formidables avancées génialement trouvées par Mr Nikola Tesla en ... 1894, selon l'un de ses nombreux brevets de l'époque n°US 0,512,340 - "coils for electromagnet".

L'épaisseur des bobines est la suivante: un tronçon de 10mm autour de la section de pièce en C.

Les deux bobines bifilaire, façon Tesla, chacune sur leur branche en L, maintenant réunies autour de l'aimant, pour former la pièce en C: quelle drôle de tête !!! On pourrait croire que c'est un des nouveaux personnages de Star Wars ... un ancêtre très lointain du si légendaire R2D2 ???
IMG-bobine-tesla-2-21.jpg

VERDICT : Les deux bobines réalisées devraient être identiques. Mais dans la réalité de la vraie vie faite par des vraies personnes humaines avec leurs vrais défauts, ces deux bobines ne sont pas identiques:

  • pas la même résistance (18 Ohms pour l'une, et 15.5 Ohms pour la seconde), donc,
  • pas le même nombre de spires (tours de fils de cuivre), donc,
  • pas la même taille, donc,
  • les deux bobines vont produire chacune une électricité différente de ce que produit l'autre bobine

Nota important: chacune de ces 2 bobine de cuivre, est réalisée avec autant de fil de cuivre que la précédente version de la bobine de la pièce en C (cela va nous permettre de faire des comparaison d'efficacité).

Ainsi s'achèvent les fab' expérimentales de ces petites éoliennes du mois de novembre 2015 dans l'extraordinaire Atelier du C01n de La Labomedia ... la suite en décembre 2015 ...


Octobre 2015

Détails de ce mois d'Octobre

De retour de Nantes (et des 500 personnes qui ont posé des questions sur cette petite éolienne et sa génératrice), on mesure les ampères générés à 1 tour par seconde (60 rpm), avec le multimètre réparé par Dominique pendant notre absence après son vol en Hélico au dessus de Chico et Roberto pendant leur virée fluviale (Merci Dom').

Verdict, Bam Tadam ! L'info tombe, implacable (à moins que l'on se goure total): avec le rang de 6 LEDs monté en fin de circuit sur le 15 volt en courant continu qui sort du condensateur, il n'y aurait de 0,1 milli-ampère (soit un bon queudal). Ce qui signifierait que nous n'avons que 1,5 milli-watt de courant dans l'bignou qui sort de notre génératice CI à couronne de 36 barres de fer à une bobine sur C avec 1 aimant de force 5kg 10x10x10 mm.

Pas beaucoup de watt à l'horizon, mais du volt ... hummm ... que faire ?

  • choix 1: devons-nous chercher à améliorer la fabrication d'électricité produite pour avoir plus de puissance ?
  • ou choix 2: devons-nous plutôt essayer de charger une batterie avec ce que l'on arrive à produire à ce stade ?

Dominique, Serge, Guillaume, Sylvain, Benjamin, donnent leurs avis de différentes façons, à différents moments, laissant le temps de la digestion de cette question cruciale et hautement stratégique en matière d'innovation stratégique à impact massif dans le domaine des énergies renouvelables et de l'autonomie énergétique subversive.

Finalement, après zéro diagnostic et zéro joli rapport absolument inutile, on décide, comme une fleur, de poursuivre en tentant de réussir un circuit électronicalectrique simple et didactique, qui permette de charger une batterie (genre 12 V, ce serait sympas d'y arriver).

"On ferait mieux d'essayer de charger directement une batterie avec les 16 Volts de courant continus produits à 1 rpm, plutôt que de passer par un circuit qui risque de bouffer une grande partie de l'électricité, compte tenu du fait que la puissance est minime, cela devrait pas poser de problème" (Serge) ... ce peut être une piste ...

Et cette première quinzaine d'Octobre passe ... et on cherche, on cherche, une solution ...

1er Essais de chargement de batteries AA-HR6 et 6LR61

Les deux piles sont les suivantes:

Pile 1: Une pile alcaline 9V 6LR61; chargée à 3,791 - 3,854 V

Pile 2: Un accumulateur NI-MH AA-HR6 1,2V; chargé à 0,923 V

On réalise le test à 60 RPM produisant 15 Volts en sortie

Essais de charge de la pile 1 : Au bout de 5mn on obtient 5,22 Volts; Au bout de 10mn: 5,6 Volts. Soit une charge rapide de cette pile alcaline.

Essais de charge de la pile 2: Au bout de 5mn: 0,902 Volts Au bout de 10mn: 0,903 Volts. Si ce test est correct, cela fait 0,0001 par minute. Il faudrait à peu près 7 jours pour charger cet accumulateur AA-HR6 de 1 volt.

Faisons le point de la situation (27/10/15):

  1. 1,5 Volts AC: La mini-génératrice CI, produit en sortie directe de la bobine, un courant alternatif ayant une tension de +1.5/-1.5 volts à 60 rpm. Une fois redressé via un pont de diodes shottky, on ne pourrait espérer obtenir plus de 1.5 Volts de courant continu. Cela limite les possibilités de charge de batterie. Seules les batteries de 1.2 Volts pourraient être chargées.
  2. 15 à 16 Volts DC: Une fois multipliée, redressée, la tension de 1.5 volts alternatifs, est transformée en 15-16 volts de courant continu toujours à 60 rpm. Une telle tension s'approche assez bien de la tension de 14.4 volts nécessaire pour charger une batterie de 12 volts. Le passage de 15-16 volts à 14.4 volts, créera une perte de courant de l'ordre de 4% à 10% ( 10% = (16-14.4):16; 4% = (15-14.4):15 ).

Nous pourrions donc essayer de produire du 14.4 volts à partir du 15-16 volts. L'utilisation d'un composant de régulation de courant est utile, comme par exemple le composant LM317 (fr) LM317 (En). La page wikipedia en anglais LM317, indique en bas, un calculateur pour les composants à utiliser dans le circuit classique de régulation de la tension http://ekalk.eu/lm317_en.html.

Le Schéma classique d'utilisation du composant LM317 pour charger une batterie à partir d'une source de tension variable (exemple : petit éolien, solaire, etc …) est le suivant :

La tension en entrée (V.in) est variable, de zéro à x volts. La tension de sortie (V.out), est la limite maximale de tension produite par le circuit. Pour les faibles courants, les diodes D1 et D2 sont des diodes SHOTTKY. Sinon, ce sont des diodes 1N4001. Les résistances R1 et R2 se calculent en fonction de la tension de sortie recherchée avec cette formule :

  • V.out = 1.25V x ( 1 + (R2/R1) ) + ( I.adj x R2 )

Comme I.adj est inférieur à 100mA, alors l'erreur du terme (I.adj x R2) est négligeable dans la plupart des cas.

Un calculateur de R1 et R2 se trouve à cette URL: <http://ekalk.eu/lm317_en.html>

Exemple de calcul pour charger une batterie de 12 volts avec du 14 volts : V.out optimum = 14.66 Volts, et R1=150 Ohms et R2=1.600 Ohms Pour un V.out = 14.4 Volts et une R1 = 240 Ohms, alors R2 = 2500 Ohms

Nous procédons à l'expérimentation du circuit LM317 avec notre génératrice CI pour produire du 14.4 volts en vue de charger une batterie de 12 volts:

Nous choisissons le dimensionnement suivant:

  • Volts de sortie limité aux alentours de 14 volts
  • R1 = 270 Ohms
  • R2 = 2810 Ohms

Résultat: nous n'arrivons donc pas à produire les 14 volts attendus avec la génératrice CI et le circuit d'essai LM 317.

Vérification que le circuit LM317 fonctionne: pour en avoir le coeur net, nous procédons à une vérification du circuit avec un appareil à alimentation stabilisée. Il fonctionne bien: tant que la tension est inférieure à 14.01 volts, la tension de sortie est égale à la tension d'entrée. Mais dès que l'on dépasse les 14.01 volts, la tension est bloquée à 14.01 volts. Donc le circuit test LM317 fonctionne bien. Le problème vient d'ailleurs. On suspicionne un trop faible courant.

Vérification des caractéristiques minimales d'utilisation du composant LM317: après vérification sur une datasheet, il s'avère que le LM317 a besoin d'un minimum de 3mAh pour fonctionner correctement.

Conclusion: le trop faible courant produit par notre génératrice CI dans sa pré-version 0.1 pré-protoypée, ne permet pas de faire fonctionner correctement le composant LM 317.

Suite à donner : à ce stade, (dixit Guillaume, Jean Noel, Antoine C.) il devient peut-être bien nécessaire :

  • soit de repenser le dimensionnement de la génératrice CI (la pièce en "C", le nombre de spires de fils de cuivre, le nombre de pièce en "C") de telle façon à obtenir un peu plus de jus, ou
  • soit d'envisager de revenir à une solution plus classique de génératrice (la génératrice ABA-16-12-16) qui a fait ses preuves, afin de pouvoir expérimenter toute la chaîne production électrique, puis éventuellement d'expérimenter ensuite une génératrice CI optimisée.

Sur ce ... un p'tit jus, une petite pause, et on verra en Novembre vers quoi on s'oriente. La suite en Novembre ....

Septembre 2015

Résumé du mois

La saison 0.2 commence avec de nouveaux essais de la génératrice CI afin d'essayer d'allumer des LEDS et de mesurer le courant produit.

On réalise, un banc d'essai pour tester le courant de la génératrice, un circuit pour redresser le courant en courant continu, et on mesure les produits: 1,5V en sortie, multipliés à 20-30V après le transformateur, qui ressortent en 15V continus lissés après le condensateur. On emmène le tout au FESTIVAL D de Nantes (au LU) organisé par PING après avoir confectionné pour l'occasion un support présentant l'éolienne.

Détails des choses que nous avons fait au cours de ce mois de septembre 2015

La belle se met debout, et tente de se faire une beauté à la va vite, pour s'en aller rejoindre Chico et Roberto au Festival D 2015 à Nantes:

  • debout, sur ses pattes (des tubes électriques de 16mm emboîtés dans les bras de X en bois réalisés avec la CNC)
  • génératrice CI et aéromodule à la verticale
  • le circuit électrique, c'est dans la boîte
  • des LEDs pour clignoter dans la nuit
  • une surprise: une sound machine se connecte et joue le son de l'électricité produite (même les meilleures bikers n'arrivent pas à faire un son aussi d'enfer que celui qui sort)(Merci Benj')


Jeremy propose de faire un banc de test horizontal pour faire tourner les divers prototypes de génératrices (".../... ce serait nettement plus simple .../..." © Jeremy, le 09/09/2015). En parallèle on commande, comme prévu, les diodes shottky et les transformateurs, sous les conseils avisés de Guillaume pour choisir dans les catalogues des fournisseurs en ligne. Ces composants vont permettre de faire un pont de diodes avec peu de perte de courant, et de multiplier la tension délivrée, de telle façon à faire des mesures avec l'oscillo, et éventuellement de placer une charge dans le circuit.

Pour rappel, voici le croquis de la génératrice CI:

Nous réalisons une sorte de banc d'essai avec deux tréteaux faits maisons avec la CNC, pour faire tourner les génératrices. Chaque tréteau est fait d'un triangle de pièces de bois, et d'un disque central. Sur le disque central est positionné un chapeau fait en impression 3D, qui encapsule le roulement de skate (c'est la même pièce qui est utilisée pour la partie roulement à palier de l'aero-module). On place sur ce banc d'essais, le rotor à couronne de barres de la génératrice CI.

Puis, sur ce banc d'essai, on ajoute le "C" du dispositif, en le fixant comme on peut avec des serre-joints, de telle façon que l'espace entre les barre de fer du rotor et l'extrémité des barres du "C", soit le plus fin possible: l'épaisseur d'une jolie carte postale, placée entre les barres du rotor et le "C", permet d'y arriver sans trop de difficulté.

Sur le banc d'essais, la couronne de barres de fer étant placée sur son axe, le dispositif en "C" étant fixé sur le support, on fait tourner la couronne (le rotor de la génératrice) à 1 tour par seconde (soit, 60 rotations par minute - 60 rpm). Le dispositif tourne sans problème. Nous passons à la mesure du courant produit: chaque fil sortant de la bobine entourant le "C", est connecté aux deux entrées dans l'oscilloscope, qui fait la détection automatique du courant. C'est de l'alternatif: on voit se dessiner une courbe en forme de sinusoide. Elle indique que le courant varie de +1 volt à -1 volt, à chaque passage d'une barre et d'un creux de la couronne de barre en rotor. Comme il y a 36 barres sur la couronne, cela signifie que le dispositif génère 72 fois 1 volts en alternatif par seconde, en direct, avant toute opération de transformation du courant.

Comme, au final, nous aimerions arriver à charger une petite batterie de 6 à 12 volts en courant continu, il nous faut envisager de transformer le courant alternatif généré en courant continu. Pour y arriver nous allons faire danser le courant sur un joli pont de diodes (un pont de diodes (En) (Fr), c'est une sorte de pont dont les premières traces de construction remontent aux années 1890, réservé aux électrons un peu alternatifs sur les bords, et donc parfois négatifs. Une fois sortis du pont ils deviennent positifs. Ah ... c'est bien de positiver comme ça ... des électrons positifs, c'est bon !). Les ponts de diodes s'est assez voraces. Quand on fait passer des électrons dedans/dessus, le pont de diodes mange une bonne partie de ces électrons (vacherie !). Sauf, sauf, quand on utilise des diodes "shottky". Dans le cas présent, nous utilisons les Diodes Schottky de type 1N5817.

Nous branchons les fils d'entrée dans le pont de diodes schottky aux fils qui sortent de la génératrice CI. L'oscillo montre une courbe en cloches successives de 1 volt à 60 rpm.

Et si on essayait maintenant de transformer le courant en multipliant son voltage via un transformateur pour circuit imprimé monté à l'envers, comme cela nous l'a été recommandé (voir la fin de la saison 0.1) ? On s'y colle donc: avec les différents transformateurs que nous avons récoltés (5v-230v / 6v-230v), nous faisons les essais de mesure du courant produit, sans pont de diodes pour l'instant. On obtient du courant alternatif allant jusqu'à 30 volts à 60 rpm (1 tour par seconde) ! Pas mal !

Bon, à ce stade, il faut le dire, nous sommes carrément "TOUT SOURIRE". Une montée d'allégresse plane dans cet incroyable Atelier du C01n ! Et cela va continuer, c'est sûr, peut-être même que cela se ressent un tantinet jusqu'à Châlon (ou chat court, cela dépend) allez savoir ...

Bref, médusés par tant de succès, nous poursuivons, juste pour voir si on peut allumer des LEDs.

Nous plaçons dans le circuit électrique, dans l'ordre, en partant des fils sortant du "C":

  1. le transformateur monté à l'envers;
  2. puis le pont de diodes shottky;
  3. puis un condensateur chimique 50V/200µF
  4. puis un ruban de plusieurs LEDs

Et là: Labomedia continue de clignoter, là on en a encore la preuve, car les LEDs s'allument dès que le condensateur se charge (après 1 à 2 secondes) toujours à 60 rpm (1 tour / seconde) avec un courant continu lissé de 15 volts mesuré après le condensateur.

Nous avons ensuite dansé, chanté toute la nuit pour célébrer ce jour divin ! Notre génératrice CI génère de l'électricité pépère ! Oyez ! Ce jour du 10/09/2015 à 18:42, est à marqué dans le calendrier !!!


Fabrication d'une petite éolienne: Saison 0.1

La saison 0.1, sont les premiers épisodes des fab' de notre petite éolienne et ses composants, en la généreuse association Labomedia, dans son atelier du c01n, de septembre 2014 à fin Août 2015.

Pourquoi une saison avec un numéro qui commence par un "zéro" ? Parce que c'est une saison de germination du projet ( dans le milieu des aficionados de l'innovation stratégique de prospective opérationnelle à croissance rapide à pitch open collaboratif, on appellerait ça une sorte de période d'incubation, ou de preseeding, ou de pre-amorçage ...) , bref de période de pré-projet, donc un zéro.

La fin de la saison 0.1 se termine fin Août 2015.

Rappel des épisodes de la saison 0.1 :

Le croisement improbable de connexions synaptiques en tout genre, à généré des processus mentaux humains terriens, qui ont débouché sur des apprentissages de l'impression 3D sur une magnifique Foldarap, de la fraiseuse à commande numérique CNC, de la laser, et de la manipulation d'un oscilloscope et de quelques résistances ou autres diodes en ponts, le tout sous les hospices de moments bienveillants, agréables, imbibés d'une gentillesse infinie.

Au cours de ces épisodes, "nous" avons réussi à fabriquer:

  • Une version "release candidate" (candidate à la publication) d'aéromodule en bâche agricole et grillage à poule
  • Trois types de mini-génératrices "preuve de concept"
  • De l'électricité à partir des mini-génératrices

La prochaine saison 0.2 verra sans doute ...

  • des mesures précises de l'électricité produite,
  • des calculs théoriques liés aux types de génératrices,
  • des tentatives d'utilisation de l'électricité produite: charger un accumulateur ou un condensateur ... ,
  • des tentatives d'amélioration de l'électricité produite: des aimants plus forts ? plus de spires ? moins d'entre-fer ? des feuilletés ? ... ??? ,

Suite vraisemblable en septembre pour démarrer la saison 0.2

  • Approfondir la génératrice CI
    • utiliser un aimant plus fort,
    • placer 3 aimants dans le C (1 au centre, deux aux extrémités),
    • réaliser un C avec des plaques fer de fixation du commerce toutes prêtes plutôt que d'en passer par des meulages,
    • essayer la technique du maillon de chaîne de grosse section coupé en son centre,
    • multiplier les barres à 72 barres de section cubique de 5mm x 5 mm,
  • Approfondir les tests de transformation de l'électricité produite
    • faire un pont de "Diodes Schottky" (ou utiliser un pont tout fait)
    • utiliser un transformateur multiplicateur de courant
    • tenter une multiplication du voltage par des circuits "maison"

Août 2015 / pas de Fab' mais des publications

Au cours du mois d'Août 2015, il n'y aura pas de fab' de nos petites éoliennes dans l'Atelier du c01n pour cause de trêve estivale. On se retrouve donc en septembre.

Néanmoins, le projet se poursuit tout de même. On en profite pour faire un peu de publications sur le wiki du projet Voosilla et pour lancer différentes opérations utiles au développement du projet.

Voici quelques petites choses à faire, lire, pendant le mois d'Août :

Juillet 2015 / essais de génératrice sandwich "ABA" et CI, et comparatifs

Fin juillet: génératrice "CI" au cours des open ateliers version longue 2015 de l'Atelier du C01n

Après avoir réalisé les 1ers tests de génératrice "ABA-16-12-16" (voir dessous), voici venue, au cours des Open Ateliers Version Longue 2015 de l'Atelier du C01n en la Labomedia, voici venue donc, la réalisation d'un premier essai de génératrice "CI": 36 barres de fer de section 10mmx10mm, montées en couronne sur un rotor, barres qui passent devant un dispositif en forme de "C" sur lequel se trouve une bobine embobinée sur l'un des bras du C, et dans lequel C est glissé un aimant 10mmx10mm au beau milieu du creux du C.

La bobine fabriquée, a approximativement, une section cubique intérieure de 10mm x 10mm, une épaisseur de 3mm de fils de cuivre (de diamètre 3mm), sur une longueur de 50 mm.

La fabrication de cet essai, a généré entre autre chose, du meulage de barre de fer, de la découpe de plaques de fer (pour le C): du bruit et des étincelles, et donc ... des interférences notables dans les notes de musique classique distillées dans l'Atelier du c01n, et une grotesque perturbation du silence quasi religieux des pièces d'à côté. Désolé, mea culpa.

Des tests en réduisant l'entrefer à 1 mm, donnent le résultat suivant:

  • sinusoide de +400/-400 millivolts

Résumé des tests

Caractéristiques de la CI testée :

  • 36 barres en couronne rotor
  • 3 aimants en parallèle 10x10 de type W-10-N (N42 / 3,8kg ) au coeur du C
  • un C avec mâchoires de 10mmx10mm
  • bobine de 3mm d'épaisseur de fil de cuivre sur 5cm de long autour d'une mâchoire

Résultats du test à 1 tour par seconde

1 tour par seconde donne 36 impulsions par seconde

  • Avec entrefer C / barre de : 3 mm => sinusoidale +200/-200 millivolts
  • Avec entrefer C / barre de : 1 mm => sinusoidale +400/-400 millivolts


Mesures de courant

On a ensuite cherché à transformer le courant alternatif produit (les +400mv/-400mv ou les +200mV/-200mV) en courant continu, afin de placer une charge dans le circuit en courant continu, et ainsi, mesurer l'ampérage. Nous avons utilisé des diodes 1N4148. Manque de bol après ce pont de diodes, nous n'avons pas réussi à mesurer le voltage du courant continu: les diodes doivent manger tout le voltage au passage, et à la fin, il ne reste plus aucun courant en sortie.

Pour essayer de résoudre ce problème de pont diodes trop voraces, nous posons la question sur electronics.stackexchange.com. Nous obtenons plusieurs pistes à creuser :

  1. utiliser des diodes dites "Diodes Schottky" de type 1N5817 afin de conserver un maximum de courant en sortie du pont de diodes.
  2. tenter un circuit pour doubler le voltage, en essayant un circuit de type Greinacher voltage doubler circuit (ou pour multiplier le voltage) - voir aussi shémas basiques de multiplicateur de voltage >>> ici <<<
  3. utiliser un transformateur capable de multiplier le voltage sans trop manger de courant (notamment ceux utilisés pour de très faible voltage et ampérage)

Nous essayerons en septembre ...

Conclusion

La génératrice en CI 36 barres, produit du courant, avec une seule bobine et un jeu de 3 petits aimants montés en parallèle. Certes le courant est faible (trop faible), mais la fabrication est plus facile, et nécessite moins d'aimants et moins de bobines, donc moins d'effort in fine.


Mi-juillet, Essais de mesures de production d'électricité avec une mini-génératrice ABA 16-12-16

Guillaume va chercher un bras articulé. Un stator en forme de fusée est fixé sur un étau. Le double plateau d'aimants rotor 16-16 est glissé sur son axe. On fait tourné à 1 tour par seconde. On glisse, grâce au bras articulé, entre les deux plaeaux rotor, une bobine en forme d'anneau de 2,5 mm de diamètre intérieur et 3,5mm de diamètre extérieur, et d'une section d'épaisseur de 5mm, positionné avec un entrefer avec les aimants de 4,5mm (chaque surface des bobines est à une distance de 4,5mm de la surface des aimants). Et on mesure l'électricité produite :

  • Rotation 1 tour par seconde
  • Haut de sinusoide: 2 à 2,5 volts
  • Bas de sinusoide: 2 à 2,5 volts

Et ce n'est pas si mal.

On redresse le courant produit, en le transformant en courant continu, grâce à un pont de diodes confectionné sur une plaque d'essai. Le voltage est devenu tout rikiki. Nous plaçons ensuite une charge de quelques ohms, mais nous n'arrivons pas à mesurer l'ampérage. Toujours pas. Si quelqu'un a une petite idée ...

1ères tentatives de fabrication de génératrice sandwich "ABA 16-12-16"

génératrice sandwich "ABA 16-12-16", ça veut dire quoi ?

Deux plateaux d'aimants qui tournent, avec un plateau de bobines entre les plateaux d'aimants qui ne tourne pas, on lui a donné le petit nom de génératrice sandwich. OK. Jusque là, facile à comprendre, non ? Encore plus facile: si on fait un mini-algorythme de cette génératrice sandwich, cela fait "Aimants-Bobines-Aimants" ... et avec des gros sabots, cela donne "ABA". Si en plus on mets 16 aimants sur chaque plateau d'aimants, et 12 bobines sur le plateau de bobine, cela fait "ABA 16-12-16". Gnarf !

Question test de contrôle :

  • Q1: BAB 12-12-12, c'est ? :
    • R1: Un baobab de 12 mètres de haut
    • R2: Une génératrice sandwich avec 2 plateaux de 12 bobines chacun et au milieu un plateau de 12 aimants
    • R3: Les plages de Bayonne Anglet Biarritz avec une houle 12 mètres, une fréquence de 12 secondes, et un courant de 12ms.

Premiers essais de découpes de plaque pour les plateaux d'aimants d'une ABA 16-12-16

Les centres de chacun des 16 aimants de 25 mm de large et de 3mm d'épaisseur, sont placés sur un cercle de rayon 90 mm. Ils sont disposés à égal distance les uns des autres (sur 16 faisceaux de 22.5°). Pour les maintenir en place, 6 trous sont réalisés autour de chacun d'entre eux, de telle façon à pouvoir passer des liens de maintient (élastiques, fils, etc ...). Le trou central est de 8mm. La plaque fait 10mm d'épaisseur. le rayon extérieur fait 120mm. Des trous supplémentaires sont réalisés pour fixer deux plateaux entretoises de 10 mm d'épaisseur et d'un rayon de 50mm chacun. Au final on obtient ceci :


De retour des open-ateliers-version-longue-2015 de Plateforme C à Nantes (PingBase)

Au cours des OAVL 2015 de Plateforme C, les avis sur notre génératrice sont tombés, implacables: "chouette cette génératrice, mais ça risque d'être décevant". Après des "pourquoi", une piste d'amélioration émerge: une génératrice sandwich, certes, mais avec deux plateaux d'aimants en vis à vis, qui tournent autour d'un disque de bobine stator. L'idée derrière tout ça est la suivante: entre les deux aimants, se produit un champ magnétique tout droit. La bobine coupe se champ et bénéficie de tout le champ magnétique. L'électricité produite aura un meilleur rendement pour faire face aux charges prévues.

Après recherche, quelques articles scientifiques conseillent: 16 aimants sur chaque plateaux rotor; et 12 bobines sur le plateau stator. Cela permet d'avoir 3 lots de 4 bobines faces à 4 aimants au même instant, avec un décalage par lot pour produire du triphasé, et un décalage bienvenu pour éviter un effet négatif électromagnétique.

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Juin 2015 / 1ers essais de production de quelques volts et millivolts

1er essai de pont de diodes pour redresser le courant

Un des principes de la production d'électricité en micro éolien en auto-fabrication, consiste à générer du courant alternatif avec une génératrice faite maison (faite d'aimants, bobines, rotor, stator), puis à "redresser" ce courant à l'aide d'un "pont de diodes". Sur cette base, ambitieux comme on est, on tente le coup, sur le courant généré par la bobine produisant du 1.5 volt à 1 tour/s. On fait un essai de circuit électrique avec 4 petites diodes identiques et une plaque à essai de connections (blackboard), selon les schémas classiques du pont diodes. Manque de chance, rien de sort sur l'oscillo. Le voltage est sans doute trop faible pour les diodes utilisées. On aurait du voir une série de bosses, accolées les unes aux autres: c'est le résultat que devrait donner le montage du pont de diode.

Vénères, on réitère la mesure avec un autre type de diode, mais cette fois, une seule diode montée en série, et là, l'oscillo détecte le redressement: au lieu d'avoir une sinusoide à l'écran, on obtient une série de bosses entrecoupée d'une ligne plate (ce qui correspond au redressement avec une seule diode montée en série). Conclusion: on a bien un souci de calibrage de nos diodes dans le pont de diodes à 4 diodes, qui empêche de produire un courant redressé mesurable par l'oscillo.

1er Essai de Bobine monofilaire de fil 0.2mm et production de 1.5 volts par bobine

Après avoir produit nos premiers millivolts avec des bobines bifilaires de fil 0.6mm (voir ci-dessous), nous testons une bobine monofilaire faite de fils de cuivre émaillés de 0.2mm. La bobine a toujours la même taille (un anneau rempli de spires d'une section de 5mm x 5mm, dont le trou intérieur a un diamètre de 25mm et dont le tour extérieur a un diamètre de 35mm). La logique reste la même: on bobine de telle façon à remplir complètement la section de 5mm x 5mm. On ne compte pas les tours. On se contente de remplir à "raz bord".

Pour cette bobine On fait un test monofilaire: cela signifie que l'on bobine de façon classique, comme on le ferait avec une cannette de machine à coudre, avec un seul brin de fil qui s'embobine, contrairement à un bobinage bifilaire qui nécessite de couder le fil au milieu de la distance à bobiner, et à bobiner à partir de ce coude, générant ainsi le bobinage des deux brins du fil en même temps.

Une fois fait, on place la bobine sur la génératrice. Et on mesure avec l'oscilloscope, en essayant de rechercher une vitesse de rotation de 1 tour par seconde. Résultat: on mesure entre 1.5 volt et 2 volts, avec une sinusoidale assez propre.

Diam. Fil Bobinage V. Rotation Volts Ampérage Comment
0.6 Bi-filaire 1 t/s 10 mV nc courant pas très propre
0.2 Mono-filaire 1 t/s 1.5 V nc sinusoidale propre

On fait un test pour allumer une petite lampe, mais rien ne se passe.

On essaye de mesurer l'ampérage, mais rien n'apparaît sur le métreur.

Production de bobines de cuivre et premiers millivolts

Ce mois-ci, en l'Atelier du c01n, de Labomedia, on embobine avec Amour et on créé nos premiers électrons en guise de bits de dieu: on se lance dans la fabrication des bobines de cuivre et on teste leur production dans notre génératrice sandwich de 12 aimants et 2x12 bobines. Et c'est ainsi, que le mardi 16 juin heure de Paris, à 18:33, quelques dizaines de millivolts remontèrent les fils et apparurent sur les instruments pilotés de main de maître par Guillaume. Une bien belle petite victoire ! ici en images :

Pour faire la bobine:

Notre bobine a un boudin épais de 5mm, qui entoure la surface de l'aimant qui passe en vis à vis: soit une couronne de 25mm de diamètre intérieur; un boudin de 5mm de surface d'épaisseur; soit une couronne de 25+5+5=35mm de diamètre extérieure.

  • diamètre du fil de cuivre: 0.6mm
  • longueur de fil par bobine: environ 6 mètres

Faire d'abord une bobineuse qui embobine grave:

Disque1: Un disque de 25mm de diamètre et 5mm d'épaisseur, avec un trou central de 8mm, quatre trous de fixation de 3mm, et quatre fentes de 3mm descendant à 11mm du centre. Les fentes servent à ficeler les bobines avant de les retirer de la bobineuse (sinon, tout se défait !!! ...)

Disque2: Autour, de chaque côté, deux disques de diamètre 35mm et 5mm d'épaisseur, avec un trou central de 8mm, quatre trous de fixation de 3mm, et quatre fentes de 3mm descendant à 11mm du centre. Les fentes servent à ficeler les bobines avant de les retirer de la bobineuse (sinon, tout se défait !!! ...)

Puis deux disques de type 'Disque1" autour de chaque côté.

On fixe ces 5 disques ensemble avec des vis/écrous de 3mm de diamètre, et on passe une tige de 8mm dans le trou central.

Double Embobinage de saison façon Tesla:

Prendre le fil de cuivre de 6m. Repérer le milieu (3m) et y plier délicatement le fil pour faire un coude de 4mm de courbe avec une gentille pince (lui demander avant si elle est vraiment gentille: on le sait si elle ne bousille pas le verni du fil de cuivre émaillé). Et ensuite, on dépose le coude du fil dans la bobineuse, on le coince grâce à un fil que l'on glisse dans une des fentes et qui passe par l'intérieur du coude, et que l'on fixe autour de l'axe central de part et d'autre de la bobineuse (ça va, tu suis là, parce que c'est vraiment impossible à expliquer ce truc, mais c'est pourtant la clef du bobinage. Bon, en venant les jeudi après midi à l'Atelier du c01n, pour les OpenAteliers, tu verras sans doute un peu mieux). Bon, un truc qui se glisse dans une fente en s'aidant de l'intérieur du coude, en faisant très attention, très délicatement, doucement pour pas tout casser, cela ne peut se faire que si l'embobineuse est d'accord, faite pour ça, sans perdre le fil.

Puis on embobine doucement les deux bouts du fil, en prenant soin de les garder côte à côte (doublage) et en remplissant depuis le fond vers le haut, par une logique de remplissage par couche. Grâce à ce coude et ce doublon, Tesla a découvert que potentiellement, on double la production de voltage par rapport à un bobinage unifilaire. Ça s'arrête lorsque tu as rempli l'embobineuse.

Là, à ce stade, il faut faire appel à une pêcheuse chevronnée, à une couturière hors pair, à une chirurgienne: car il faut, avec un fil, passer dans les fentes, entourer la bobine, pour faire nouer les fils. Une compétence en "noeuds-qui-tiennent" est nécessaire. Une fois fait, il n'y a plus qu'à démonter le tout, et c'est prêt !

Mai 2015 / essais de fab' de génératrice (suite)

Génératrice Sandwich Dentelles Flower Power

Quelques premières tentatives de découpes laser de pièces en dentelle (façon Flower Power - Pouvoir des Fleurs, dixit Philippe) et d'impressions 3 D pour réaliser une génératrice de type "Sandwich". Un joli jeu de fleurs en dentelles. Les essais confirment de l'importance de la planitude des plaques: il va falloir trouver un moyen simple de rendre les plaques planes et parallèles et perpendiculaire à l'axe, avec précision. Des idées ??? Et si on utilisait des feuilles de papier empilées enduites de colles à bois pour en faire quelque chose de plan et rigide ??? Benjamin suggère d'utiliser la fraiseuse CNC pour fraiser de la matières double face à la bonne épaisseur, ou en tournage/polissage sur support abrasif. Ou alors d'utiliser un (ou plusieurs) objet(s) bien plan(s) sur ses (leurs) deux faces au départ, faisant 3mm d'épaisseur (par empilage si plusieurs objets), dans un matière qui puisse être travaillée (si possible à la laser, ou tout du moins avec la CNC): un couvercle, un plateau en plastique, etc ... On cherche on cherche ...

Opérations de précision de perpendicularité et de planitude du rotor la plaque d'aimant

À force de chercher ...

Dominique et Guillaume se sont penchés sur la question du disque pour les aimants qui ne tourne pas plat. Verdict: le disque à l'air plat, mais les guides pour l'axe, réalisés en imprimante 3D, ont l'air un petit peu trop "gondoli-gondala", et le disque danse la samba, au lieu de filer droit (faut dire que la Samba, c'est bien ...).

Dominique profite d'un "Open Atelier" ensoleillé en l'Atelier du c01n (sans nul doute, le Hackerspace d'Orléans, au 108) pour donner une sacrée petite leçon de chose sur l'utilisation conforme de la CNC en vue d'obtenir le perçage vertical d'un disque plat avec un résultat d'une belle précision (moins de 0,1mm de gondoli à 300mm du centre). Et ... quelques 3 heures plus tard, et de nombreux essais de choix de taille de mèche, de taille de trous, de ponçage des plaques support, de vérification de la planitude du disque, de choix de matériaux bien plat (du bois "medium" de 10mm d'épaisseur), et voilà deux disques qui se plaquent sur le disque supportant les aimants. Ces disques supports, complètement plats, et percés avec précision, mettent à plat nos interrogations: le disque tourne droit et c'est "Gagné" pour cette étape.

Pause: petite victoire, petits bravos

Et un p'tit "Clap Clap Clap your hands and say yeah !!" pour: Jeremie, Guillaume, Benjamin, Dominique, Serge, Ségo, Olivier, Philippe, pour avoir permis l'alchimie neuronale nécessaire pour résoudre ce mystère du disque de génératrice qui fait trop de gondolis. Trop forts ce Labomedia et son Atelier du c01n !

Opérations de calage de précision de la plaque rotor aimants et des plaques dessus-dessous

Après avoir quasiment résolu la "planitude" de la plaque d'aimants, on se fade le parallélisme des deux plaques du dessus et du dessous de la génératrice. Pour y arriver, des pièces en imprimantes 3D ont été réalisées, 1) pour caler la plaque rotor des aimants contre le roulement à bille de skate de part et d'autre ainsi que pour la fixer à l'axe, et 2) pour avoir un parallélisme entre les plaques de dessus et de dessous grâce à des entretoises façon "3 tours au pays de Mordor", et 3) pour que les plaques de dessus et de dessous soient à une distance égale à celle provoquée par les pièces rotor (plaque aimants + pièces de calage de la plaque aimants). Puis on assemble le tout, en réglant la précision avec des rondelles ou des cales en bouts de feuilles de papier empilés. Cela prend forme. Le cran d'après va consister à placer une plaque pour y fixer les bobines, puis à fabriquer des bobines et à les fixer sur cette plaque.

Avril 2015 / essais de fab' de génératrice

Des petits pieds sont fabriqués pour l'aéromodule. Et cette mini-éolienne savonius (à axe vertical) s'expose, prend la pose, joliment parée de sa robe transparente et de petites notes de rose et vert du côté des roulements à pallier, attendant la suite ...

Aéromodule de Petite éolienne (Antoine)


Passant par là, Dominique, Benjamin, Serge, Guillaume, comme ça, de façon alchimistocosmique connectent leurs synapses, font des calculs du genre "black bone", et la décision tombe, comme une évidence: on file tout droit vers la conception de la génératrice, on verra plus tard pour le démultiplicateur de vitesse (grosso modo: parce que cela risque de diminuer la puissance). Et le mois d'Avril est donc calé sur "essais de fab' de génératrice". Serge, Dominique, les petits doigts musclés d'Olivier, finissent par décoller les aimants de disques durs les uns des autres, et Serge fabrique une unité de stockage d'aimants hightech sécurisée, très utile pour la suite.

Stockage hightech sécurisé, d'aimants de disques durs récupérés pour éolienne (serge)


L'utilisation du rétroprojecteur solaire de l'Atelier du C01n, rend un premier verdict sur l'énoncé du problème à résoudre pour dimensionner la génératrice.

À cette occasion est lancé le Grand Concours International Petites Génératrices de Petites Éoliennes de Printemps édition 2015 ***: Applaudissements et un pack de jus de fruit bio vitaminé à tout hacklab-libriste(euse)(eur) qui trouve les meilleures réponses avant le 30 avril ... (tic tac tic tac, le compte à rebours à commencé ...) ...

le problème à résoudre : sachant que les aimants tournent sur un plateau, lequel est pris en sandwich entre deux autres plateaux sur lesquels se trouvent une série de bobines, et que ces plateaux font un maximum de 38cm de diamètre, et que les aimants font 2cm de diamètre et 3mm de haut pour une force N45, et que l'on veut idéalement essayer d'obtenir, avec une rotation de 600 tours par minute, un voltage si possible d'au moins 13 volts pour un ampérage maximisé (le plus haut voltage est prioritaire sur l'ampérage), alors :

  • combien de spires pour les bobines ?;
  • quel diamètre de fil de cuivre ?;
  • combien d'aimants ?;
  • combien de bobines ?;
RétroProjecteur Solaire - Énoncé du problème pour dimensionner la génératrice (antoine)


*** c'est un concours informel bien entendu.

En attendant, nous ne résistons pas à l'envie de tester une roue dentée pour créer une génératrice avec aimant et bobine en Oméga. Du feuillard, quelques pliages, et un coup de CNC pour faire un disque support en bois, et nous voilà avec une belle roue dentée de 32 dents.

Bien que cette roue dentée soit jolie, et bien que le feuillard attire un aimant, la reproduction de cette technique pour réaliser l'Oméga sur lequel se fixe l'aimant et la bobine, ne donne rien: le feuillard n'est pas plein. Il faut plus de métal plein (ou d'équivalent feuillard) pour générer le champs magnétique entre la roue et l'Oméga. Cette roue dentée ne sert donc à rien.

Sur la lancée, nous nous préparons à faire valser des aimants (25mm de diamètre, 3mm de haut) positionnés en force dans des trous trop petits pour eux faits dans une place de contreplaqué de 3mm d'épaisseur. Pour trouver le bon diamètre des trous légèrement trop petits, la CNC et heeks nous livrent la réponse: 12.45 mm de rayon.

Avec la laser, cette fois-ci, et des trous de 24.70mm de diamètre, dans une plaque de 03mm d'épaisseur et de diamètre 180mm, 12 trous pour recevoir les aimants, un trou de 08mm en son centre pour l'axe, et des trous de 05mm de diamètre pour recevoir des vis/écrous de fixation.

Découpe laser pour une génératrice électrique de 12 aimants (Antoine)



Mars 2015 / essais de fabrication de pales de savonius

La fabrication des pâles de nos mini éoliennes Savonius est testée. Les essais de toiles de plastiques tendues par des arceaux de bambous du jardin, ou celles avec des arceaux en fil de fer pour tendre des grillages agricoles, fonctionnent. Cependant, le rendu esthétique n'est pas terrible. Mais cela fonctionne tout de même: l'éolienne tourne à merveille. Nous avons aussi testé une autre variante.

Une autre variante de pâles de savonius en toile tendue, est testée: plus jolie, plus tendue, mieux, et plus simple (sur une idée Géniale de Guillaume). On y ajoute à chaque bout, les guides de l'axe en forme de mini fusée (impression 3D), on y glisse l'axe (un tube), et on raccorde le tout aux roulements à palier bicolores roses et verts (trop la classe ce bi-color ! ), en forme de fusée, imprimés en 3D avec la Foldarap de compête ... et le rendu est pas mal du tout:

La feuille de bâche agricole (on peut la remplacer par n'importe quel tissus, feuille, etc ...) est tendue par un grillage à clapier ou à poulailler, qui est fixé aux tubes par quelques tours de fils de pêche en nylon, et hop!, le tour est joué, fastoche ! Un test de prise de vent est réalisé dans la cour intérieure du 108 rue de Bourgogne d'orléans, tout en haut: silence ça tourne au poil ... enfin presque : les roulements utilisés n'ont pas été lubrifiés. Après passage dans un bol d'huile pendant 12 heures, les roulements fonctionnent bien et un second test de prise de vent est réalisé: les rotations sont immédiates et facile, l'éolienne "décolle" au moindre souffle d'air ... mais il reste tout de même à axer tout ça un peu mieux pour éviter les tangages et autres roulis roulis.

Un petit "stop Remerciements" spécial dédicace: Merciiiiiiiiiiiii à toutes et tous de L'Atelier du c01n et de Labomedia, qui apportent leurs lots d'idées géniales qui sont testées et qui font progresser le projet ... (merci merci merci)puissance(n) avec n>P ;-)


Février 2015 / tests de fabrication de roulement à palier

Avec les pièces fabriquées en imprimantes 3D, et les pièces fraisées avec la fraiseuse à commande numérique, la connexion entre l'élément rotor et l'élément stator prend forme: un valeureux lit de carreau de faïence sur lequel est tendrement posé une bille coiffée d'un valeureux tee de golf (ou un attrape bille) lequel se glisse avec délice dans une tige, le tout tournant dans un roulement de skate, le tout dans une cage à bille, et ... le tournicoti tournicotte. Quelques tubes en PVC plus tard et un peu de couture, et la voile prend forme, les choses s'assemblent, et on commencerait presque à voir où tout ça veut en venir ...

En assemblant les pièces, on obtient un premier test des parures en voiles, un jour DE CALME PLAT, dans la court intérieure du 108 rue de bourgogne à Orléans: et ... l'éolienne s'est mise à tourner. La voici qui pause pour l'occasion en rebord des fenêtres de L'Atelier du c01n, telle une star montante ...:

Le roulement à Palier demande à être amélioré: la bille se décolle du tee de golf; le carré de verre a du mal à être parfaitement collé à plat. Dès lors, cela créé des ratés dans la rotation, et le tee de golf pourrait s'user, alors qu'il était prévu que l'élément tee-de-golf/bille soit solidaire et tourne sur le carreau de verre: verre sur verre, le frottement et l'usure auraient été excellents. Mais verre sur bois ... hummmm ... ce n'est pas bon. À revoir !

Janvier 2015

Les essais de matières avec l'imprimante 3D et avec la CNC ayant été réalisés, il est temps de passer à la fabrication des pièces. Au programme: les pièces pour loger les roulements à billes; un attrape bille; une cage à roulements.

Décembre 2014 / pièces pour le multiplicateur de vitesse / impression 3D de poulies

Pour fabriquer les "poulies" du multiplicateur de vitesse, après avoir essayé la fraiseuse à commande numérique, nous nous essayons à l'utilisation de l'imprimante 3D FoldaRap. Nous avons lancé l'impression de petites poulies en forme de diabolos conçus avec le logiciel OpenScad (Fichier:Lib-diabolo-poulie.scad):

L'une des tartines d'Olivier (dessins avec des engrenages), et les honorables autres cerveaux de l'Atelier du C01N, émettent l'idée d'utiliser les engrenages pour exploiter la totalité de la circonférence du cercle de la base de l'aéromodule: un grand engrenage orienté vers l'intérieur, et un tout petit engrenage. Le FabLab Carrefour Numérique de la Cité des Sciences, donne quelques explications sur la façon de dessiner-digitaliser des engrenages conformes à partir de Inkscape, dans son article sur les engrenages ... à essayer en 2015 ???

Novembre 2014 / pièces pour le multiplicateur de vitesse

En route vers la réalisation du multiplicateur de vitesse de rotation de l'axe : deux jeux de roues et des courroies, le tout dans un boitier qui se raccordera aux aéromodules (en privilégiant la transparence du plexi pour ce démonstrateur).

Après plusieurs tentatives nous sommes arrivés à ça :

Ce sont :

  • une roue dentée de 20mm de diamètre, trouée en son centre avec un trou de 8mm, et quatre petits trous de 3mm. Le tout fait avec la CNC, une mèche de 3mm dans du plexi de 8mm d'épaisseur.
  • les premiers essais de fabrication d'essais de pièces pour le multiplicateur de vitesse de l'éolienne: des roues dentées, des roues, de diamètres 20mm et 30 mm, avec un trou en leur centre de 08mm, et quatre trous d'assemblage de 3mm. Le tout fait avec la CNC, une mèche de 3mm dans du plexi de 4mm et 8mm d'épaisseur.

NOTICE D'UTILISATION

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  • NOTICE :
* Pliboo
  • Projet de prototype
  • de petite éolienne Voosilla
  • ****************************
  • [fr]
  • --
  • Cette documentation est
  • mise à disposition sous
  • licence CERN-OHL
  • version v.1.2. ou ultérieure
  • --
  • AUTEUR(S) :
  • Le projet VOOSILLA et,
  • 4k5ADllF0cok6 4kHq.ruL70FDI [1]
  • et les personnes ayant contribué
  • incluant l'association Labomedia
  • --
  • Cette documentation décrit
  • de l'Open Hardware [2].
  • Elle est mise à disposition
  • selon les termes de la licence
  • CERN OHL version v.1.2.
  • ou ultérieure
  • Vous pouvez redistribuer et
  • modifier cette documentation
  • sous les termes de la licence
  • CERN OHL v. 1.2 ou ultérieure
  • (http://ohwr.org/cernohl).
  • Cette documentation est distribuée
  • SANS AUCUNE GARANTIE D'AUCUNE SORTE,
  • EXPRESSE OU IMPLICITE, Y COMPRIS QUANT À
  • SA COMMERCIALISATION, SA QUALITÉ
  • MARCHANDE, L'ABSENCE DE DÉFAUTS OU
  • D'ERREURS, SON EFFICACITÉ, ET SON APTITUDE
  • À REMPLIR UNE FONCTION DÉTERMINÉE. Merci
  • de consulter la licence CERN OHL v1.2.
  • pour connaître les conditions qui
  • s'appliquent.
  • Vous devriez avoir reçu une copie de la
  • licence CERN OHL avec cet Open Hardware.
  • Le cas échéant, consultez
  • <http://ohwr.org/cernohl>
  • --
  • EMPLACEMENT DE CETTE DOCUMENTATION
  • http://wiki.labomedia.org/index.php?title=Petites_%C3%A9oliennes&action=formedit
  • et aussi sur
  • <https://fr-voosilla.ouvaton.org>
  • et rechercher les sous-liens appropriés.
  • --
  • NOTE
  • [1] : Les identités sont données après
  • avoir été cryptées avec la fonction
  • crypt PHP selon le format Prénom Nom (en
  • respectant les majuscules et minuscules).
  • [2] : Open Hardware : Matériel mise à
  • disposition selon les termes de licences
  • d'utilisation dites « ouvertes »
  • --
  • /
*******
/* Le contenu ci-dessus
  • est mis à disposition
  • sous licence CERN-OHL.
  • --
  • Auteurs, Droits d'auteur:
  • le projet Voosilla,
  • 4k5ADllF0cok6 4kHq.ruL70FDI
  • et les personnes ayant contribué
  • incluant l'association Labomedia
  • --
  • voir notice ci-dessus
  • /

fin de contenu ---------------