Elektrische Bremse

[andreas]

Hallo Allerseits,

der aktuelle Sturm ist sicher eine Bewährungsprobe für die Windrad-Eigenbauten. Bis 22:30 habe ich mir das mit Bedenken angesehen und danach die Akkus abgeschaltet - Kurzschluß. Seit über einer Stunde bläst der Sturm gegen mein kleines 1,1-m-Horizontalwindrad an und erzeugt hier nebst deutlich hörbaren Geräuschen im Umfeld einiges an Kurzschlußstrom. Bislang sind 18 m/s registriert (Windstärke 8), das erzeugt Kurzschlußströme bis gut 1 A hinter dem Gleichrichter (normale, keine Schottkydioden) und niederohmiger Entstörung per LC-Glied und Strommesser - per Hand habe ich am 5,25"-Scheibengenerator vor dem Einbau nur ein halbes A im Kurzschluß erkurbeln können.

Wenn das alles noch den morgigen Tag überlebt, muß ich mir eine automatische Bremse ausdenken, irgendwie über die Leistung oder die Windgeschwindigkeit. Es kann nicht nur manuell gehen, wenn man dabei ist. Eine mechanische Bremse gibt es hier nicht, allerdings ist der Generator auch deutlich zu dick für den kleinen Rotor.

Normalerweise schalte ich hier vier Akkugruppen je nach Spannung automatisch zu und schalte manuell drei weitere Bereiche an Spannung am Wind um, aber das war heute alles sehr gut ausgelastet...

MfG. Andreas

[simplicissimus]

Na toi toi toi zwecks überleben deiner Anlage... Kam vorhin auch mit argen Bedenken heim ( mußte sogar den Berg hinunter fett in die Pedale treten, damit ich nicht wieder rückwärts hochrolle...) Bei mir steht zum Glück noch alles. Wenn du einen normalen Shuntregler nutzt hast du doch aber schon deine Bremse... War bei mir sehr schön zu sehen, wie er kurze Hochlaufmomente zwecks Erhaltungsladung zuließ und dann das Ganze Windrad mittels Kurzschluß schnell wieder runtertourte... 17A schossen aus meinem Gleichrichter versorgt von meinem Nabenmotor...) Andernfalls habe ich noch den Diodenstrang-Schutz drin - schrieb dazu mal kurz unter der Simplicissimuschaltung. parallel zum Gleichrichterausgang habe ich eine Kette von 22 Leistungsdioden gehängt, die alles ab 15,4V wegschnippelt... Falls du da noch ein kleines Sammelsurium rumliegen haben solltest wäre das ne einfache Möglichkeit... Bei deinem einen Ampere was du beschriebst wird das selbst bei Neukauf für sagen wir 3A nicht teuer.
LG vom Simpli...

[jb79]

Du mußt einfach mehr Strom verbrauchen.
Versuch's mal damit.
Mit ein paar ordentlich gekühlten Power-Mosfets (ein zusätzlicher Transistor kann noch einen Lüfter dazuschalten falls notwendig) sollte sich einiges an Leistung vernichten lassen.
Diese Power-Z Diode kannst du dann auf eine bestimmte Spannung einstellen, die du maximal hinter dem Generator haben willst.

[andreas]

Hallo,

bislang hat alles überlebt - hatte ich auch gehofft. Die Vorschläge mit der Spannungsbegrenzung sind schon drin, allerdings nur für die Gesamtspannung vom Generator, den begrenze ich hart per Thyristor. Vielleicht sollte ich noch hinzufügen, daß ich stets eine ganze Reihe an Akkus lade und diese oft austausche bzw. je nach Windangebot umschalte. Insofern macht eine parallele Begrenzung mit einer festen Spannung keinen Sinn. Die habe ich aber z.B. für die Li-Packs aufgebaut, von denen bis zu drei Stück in Reihe geschaltet sind.

Vermutlich ist es das Beste, wirklich nur mehr Ladestrom aufnehmen zu können. Akkus sind genug da, ich muß lediglich genug parallel verschalten (natürlich mit Entkopplung), als daß sie auch den größten Strom aufnehmen können, der sich bislang gezeigt hat. Das wird dann aber ein weiteres Drahtgewirr ergeben... es heißt dann noch mehr messen und bei Bedarf austauschen.

Um das mit dem Strom einmal gerade zu rücken: Beim Kurzschluß dreht sich das Windrad kaum noch, macht vielleicht 5 oder 10 Umdrehungen. Dennoch geht der Strom bis auf 1 A hoch. Bei einigen hundert Touren kommt da natürlich erheblich mehr raus. Ich habe immer dann runter geschaltet, wenn mein Strominstrument am rechten Anschlag hing.


MfG. Andreas

[bernhard8]

Ich bremse auch alles elektrisch, bislang ohne Probleme. Die Regelung mache ich mit µController je nach Drehzahl. Das ganze verheize ich mit 4 Leistungstransistoren (TIP142) und 2 Leistungswiderständen (2x150 Watt). Derzeit hatte ich maximal 11.4m/sek Windgeschwindigkeit gemessen. Dabei kamen bei mir 230 Watt Spitzenleistung raus. (Durchmesser: 230cm horizontal).

Eine rein elektrische Bremse reicht bei mir dzt. völlig aus. Beim aktuellen Typ schaffts der Wind aber bei Kurzschluss trotzdem noch den Generator langsam mit einigen/max. zig U/min zu drehen. Demnächst kommt ein noch effizienterer Generator drauf mit 3m Rotordurchmesser. Bin auch zuversichtlich dass sich alles noch elektrisch bremsen lässt, da brauche ich aber sicherheitshalber noch ein paar Leistungstransistoren und Widerstände (rechne mit Spitzenleistungen von 1kW)

[andreas]

Hallo Bernhard,

die Widerstände sind eine gute Idee - irgendwo liegen noch ein paar 0,47er in Coladosengröße (bislang nutzlos) herum. Es steht keine Leistungsangabe drauf, aber die M5-Schraubösen sprechen für viel Strom. Das würde eine parallele Schutzschaltung deutlich entlasten, man kann die Transistoren kühler halten. Einen Tip147 hat es mir letztens schon bei 12 m/s zerlegt, weil er schlicht leistungsmäßig überfahren war. Möglicherweise ist ein niederohmiger Fet besser als Schalter für solche Lastwiderstände geeignet...

Am Solarmodul schalte ich mit einem Irf4905 die Akkus, bei 20 mOhm braucht der keinen Kühlkörper außer seiner To220-Fahne.

MfG. Andreas

[bernhard8]

Ich benütze eigentlich die Widerstände in Kombination mit den Transistoren als Verbraucher. Dadurch verteilt sich die Leistung (welche ja beträchtlich ist) auf die Oberfläche aller Bauelemente (dzt 4 Transistoren, 4 Emitter Widerstände zur Stromgegenkopplung und 2 dickere Lastwiderstände).
http://picasaweb.google.com/bernhard8/W ... 8521934210

Leider sollte das ganze ja eigentlich durch die Ladeschaltung ersetzt werden, hier stehe ich aber derzeit noch ziemlich an bei der Leistungsausbeute. Als Schutzbeschaltung soll das ganze aber bleiben. Ich kann so gezielt durch eine Steuerspannung bremsen.

[finn]

Soo soll das aussehn
Dicke Transistoren parallel, die dann über RIESEN Widerstände (von Pollin?) die Leistung verbraten...
Wenn ich irgendwann mal n Windrad habe kommt da auch sowas ran...
Bremsung dann nach Drehzahl.

[finn]

Wieviel Ohm haben denn deine Killer-Widerstände?

[bernhard8]

Ich habe zum Verbraten selbst 2x 3.3 Ohm / 150Watt parallel geschaltet. Diese werden mit Emitterschaltung von mehreren Leistungstransistoren (TIP 142) mit Strom versorgt. Wichtig war mir die Steuerspannung die vom µC kommt (0-4V).

Wichtig sind die Emitterwiderstände bei den Transistoren damit sich die Ströme gleichmässig auf die 4 (oder mehr) Zweige aufteilen. Ich hab das ganze nicht mit MOSFETS gemacht weil ich nur 4V Steuerspg. zur Verfügung habe.

Weil ich bisher immer im Bereich von 12V bei grösseren Leistungen an den dicken Widerständen anliegen hatte habe ich der Einfachheit halber hier einfach 2 Prozesserlüfter von alten PCs zur Kühlung angeschlossen.

Die Bauelemente waren nicht so teuer. Die dicken Leistungswiderstände kosten glaub ich knapp 10 Euro. Die kleineren mit 50 Watt 3 Euro. Ein Transistor kostet knapp 3 Euro.

Schaltung siehe Anhang.

Ach ja, die Widerstände habe ich von RS Components (RS ist aber grundsätzlich nicht billig):
http://at.rs-online.com/web/search/sear ... 60&x=0&y=0
http://at.rs-online.com/web/search/sear ... 39&x=0&y=0