Op weg naar Washington: een partij permanentmagneetmotoren, besteld vanuit Olympia. Ze zijn gekocht als onderdelen en niet als afgewerkte machine, en dat is het interessantere soort bestelling — iemand in Thurston County heeft een eigen ontwerp en had een generator nodig die goed genoeg is om omheen te bouwen. Dit is dus geen pagina over een windturbine. Het gaat over wat er werkelijk in het onderdeel zit, wat het opgegeven vermogen wel en niet belooft, en wat het kost. Het nuttigste stuk is misschien wel dat waarin staat waarom het grote getal waarschijnlijk niet het getal is dat u krijgt.
Gewikkelde statoren in hun behuizing, vóór montage. Koper, gelamineerd staal, drie fasen.
Wat „15 kW continu, 22 kW piek” werkelijk betekent
Twee opgaven, twee volstrekt verschillende grenzen. De 15 kW continu is wat de machine onbeperkt volhoudt zonder zichzelf gaar te koken, en die grens wordt door warmte bepaald: geëmailleerde draad van klasse 200 °C volgens IEC 60317-13 GR 2, vier kilo koper als warmtebuffer, parallelle strengbundeling die de stroomcapaciteit verdubbelt en de warmte over dunne geleiders verdeelt, en een behuizing die passief koelt. De 22 kW piek is kortstondige overbelasting voor transiënten, en wordt begrensd door natuurkunde van een heel andere orde — de demagnetisatiedrempel van de N42-magneten en verzadiging van het statorijzer.
En dan het deel dat zwaarder weegt dan beide getallen. Een generatoropgave beschrijft wat de machine schadeloos kan opnemen. Ze zegt niets over wat ze zal opwekken. Dat hangt volledig af van wat u aan de as hangt. Het maximale toerental is 2.000 min¹, het rendement ongeveer 95% bij nominale belasting, en ze draait in beide richtingen — maar een bescheiden, langzaam draaiende rotor haalt er slechts een fractie van 15 kW uit, en geen enkele marge in de generator verandert daar iets aan.
Een opgave is een plafond, geen belofte. Wat de as draait, bepaalt het getal dat u werkelijk krijgt.
Dat zeggen we liever ronduit dan er een te verkopen aan iemand die vijftien kilowatt verwacht uit een kleine rotor bij lichte wind. De marge is haar geld nog steeds waard — een generator die permanent op zijn grens draait is de betrouwbaarste manier om een machine vroeg te slopen, en deze verveelt zich bij de gebruikelijke paar kilowatt — maar marge en opbrengst zijn niet hetzelfde.
Wat erin zit
Een 12-polige stator met 36 gleuven, driefasige verdeelde wikkeling in een gebroken-gleufopstelling voor minimaal koppelrimpel en een schone sinusvormige uitgang. Negentig draden per gleuf — twee parallelle strengen van vijfenveertig windingen, 0,70 mm geëmailleerd koper, de isolatieklasse die in industriële servomotoren en tractiemotoren van elektrische voertuigen wordt gebruikt. In totaal vier kilo koper.
De rotor draagt 24 NdFeB N42-magneten in broodvorm, 60 × 25 × 5 mm en vernikkeld — samen 180 cm³ magneet. Ze zijn schuin gemonteerd, wat het koppelrimpel met ongeveer 80% verlaagt: gelijkmatiger koppel, makkelijker aanlopen, langere levensduur van de lagers. De kern is geen gietstuk maar een stapel van 240 afzonderlijke lamellen siliciumstaal van 0,5 mm, opgebouwd tot 12 cm, met een buitendiameter van ongeveer 16 cm, en dat houdt de wervelstroomverliezen laag. De bewerking wordt op ±0,05 mm gehouden en de eenheid voldoet aan EMC-norm EN 61000-6-3. Alles bij elkaar weegt hij 20 kg.
Niets daarvan fotografeert goed en niets daarvan staat op een doos. Het is wel het hele verschil tussen een generator die er over tien jaar nog draait en een die dat niet doet.
Olympia — hoofdstad van de staat, zetel van Thurston County, aan het uiteinde van de zuidelijke Puget Sound.
Waar ze naartoe gaan
Olympia is de hoofdstad van de staat Washington en de zetel van Thurston County, een stad van 55.605 inwoners bij de telling van 2020 en het middelpunt van de regio zuidelijke Puget Sound, ongeveer tachtig kilometer ten zuidwesten van Seattle. Het centrum staat deels op opgespoten getijdengrond van de baggerwerken die de diepzeehaven maakten, en het klimaat is mediterraan met een warme zomer — droge juli-maanden, en de regen die tussen november en januari valt.
We weten niet waarvoor deze motoren bedoeld zijn, en we gaan daar geen verhaal bij verzinnen. Dit model gaat in elektrische voertuigen, industriële machines, maritieme installaties, robotica en autonome energiesystemen, en een havenstad is voor de meeste daarvan een aannemelijke plek. Eén ding is hoe dan ook het zeggen waard: als het toch om wind gaat, is het uiteinde van de Puget Sound een beschut binnenwater en een duidelijk zwakkere windbron dan de kust van Washington of de Columbia Gorge. Dat pleit niet tegen de motor. Het pleit ervoor om te meten voordat u er iets omheen dimensioneert.
Wat hij kost — en wat er niet bij zit
De motor kost € 499 in deze winkel op het moment van publicatie, te zien op de productpagina, uitgesplitst en zonder posten die pas bij het afrekenen opduiken. Daarvoor krijgt u de machine zelf: generator, behuizing, as. Niet inbegrepen zijn een rotor of bladen, een bevestiging of mast, een gelijkrichter, laadregelaar, omvormer of accu's, de bekabeling ertussen, en de elektrotechnische werkzaamheden en vergunningen die bij u gelden. Een onderdelenverkoop is eerlijk over het feit dat het een onderdeel is.
Bouwt u er iets windgedrevens omheen, dan komt één aankoop eerst: een anemometer voor € 199. Het vermogen in de wind gaat met de derde macht van de snelheid, dus een locatie die 20% trager is dan u aannam levert ruwweg de helft van de energie. Eén seizoen echte metingen op uw eigen adres is meer waard dan welk getal wij ook over het onze zouden kunnen publiceren.
Onze dank aan de klant in Olympia voor de bestelling. Elke specificatie hierboven komt uit onze eigen gepubliceerde gegevens voor dit model en is op de productpagina te controleren; de prijs is die van deze winkel op de dag van publicatie. Ontwerpt u rond een generator, houd ons dan aan alles ervan.