Gerador de turbina eólica: motor DC escovado ou sem escova?

Estou tentando usar um motor de corrente contínua como gerador de uma turbina eólica, mas há duas possibilidades para o motor de corrente contínua que são escovadas e sem escovas. Qual é o mais eficiente de usar?

Eu sei que, se eu usar um motor sem escova, preciso usar um retificador trifásico que inclua 6 diodos. A queda de tensão nesses 6 diodos afetará a eficiência? Mas se eu usar o motor escovado, não preciso usar o retificador. Essa pode ser a vantagem sobre o motor sem escova?

Um motor escovado possui o retificador embutido através do comutador. Então você não precisa do retificador trifásico. No entanto, os contatos das escovas e do comutador se desgastam e as escovas precisam ser substituídas de tempos em tempos. Ainda há perdas associadas ao comutador, embora não tanto quanto em uma ponte de diodos. Em uma turbina eólica, eu pensaria que a manutenção poderia ser dolorosa, então você deveria minimizá-la o máximo possível.

O motor sem escovas geralmente é muito mais confiável e não requer substituição periódica de nada. Dependendo da tensão de saída (velocidade constante e de retorno EMF), as perdas do retificador podem ser significativas. Você pode usar uma ponte FET trifásica em vez de um retificador de diodo, mas isso se torna muito mais complicado.

O motor sem escova é muito melhor por alguns motivos:

• eficiência
• confiabilidade
• ele pode trabalhar em condições mais difíceis (motores escovados têm uma tolerância muito pior à umidade, poeira etc.)

A eficiência do motor sem escova é melhor porque:

• sem escovas de atrito
• nenhuma queda de tensão nas escovas
• menor inércia do rotor (o mesmo motor sem escovas é menor)
• geralmente melhor por design

A inércia motora pequena é muito importante. Quando o vento para ou diminui a velocidade, e a turbina ainda está girando - você está desperdiçando energia (cinética) em ... trabalhando como ventilador. É por isso que as turbinas têm 3 pás em vez de 50.

A queda de tensão nos diodos pode ser reduzida para 0,3V por diodo (usando diodos com queda baixa, como os diodos Shottky).

Normalmente (pelo menos no meu país) - geradores de turbinas eólicas têm tensão nominal como 48V. A queda de tensão em 2 diodos não é superior a 0,6V. Isso é apenas 1,25%.

Além disso - a queda de tensão do diodo de corrente baixa é menor que a nominal.

Suponho que a máquina em conjunto com um controle de velocidade típico (Darlington Inverter) funcione bem como um gerador de corrente contínua, mesmo com a comutação desligada, pelo que os diodos fornecem retificação natural da saída "DC" trifásica, talvez suavizada com uma saída capacitor antes que a corrente seja enviada para a bateria. Confissão: Eu sou um mecânico. engenheiro. Elec. pessoal, por favor, verifique ou corrija minha avaliação