Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Re: Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Beitragvon Bernd » Di 11. Mär 2014, 11:31

Ja,habe Spanung von Geni auf 14 V vor dem Gr.gerechnet,hinter Gr. haben Sie dann ca 13,3V Gleichspanung

Bei einem Drehstrom- bzw einem Brückengleichrichter passiert jede Halbwelle immer zwei Dioden.
Daher muss man auch den Spannungsverlust für 2 Dioden berücksichtigen.
Bei Silizium ca. 1,4 Volt, bei Schottky teils merklich unter 1 Volt.

Grüsse

Bernd
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Re: Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Beitragvon Ekofun » Di 11. Mär 2014, 11:37

Hallo Bernd,

an Schottky habe auch gedacht,wer nimmt noch heute Siliziumdioden,bei Schottkyis ist Durchgang schon bei ca 0,3V und bei Silizium bei 0,6 biss 0,7V,auch bei Siliziumtransistoren ist es 0,7V für Basis erforderlich.
Habe gedacht das alle nehmen Schottkydioden für Gleichrichter.Sollte heute Standard sein,habe gedacht.

Grüße

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Re: Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Beitragvon vm » Di 11. Mär 2014, 16:07

Hallo an Alle

Das ganze muss man etwas Differenzieren
Dioden haben eine Flussspannung und einen Widerstand !

Mit steigender Spannungsfestigkeit steigt auch bei Schottkys die Flussspannung !

Mit steigende Temperatur sinkt die Flussspannung aber der Widerstand steigt !

Um herauszufinden ob eine Diode geeignet ist gibt es Datenblätter mit Kennlinien.

Ab 40 Volt werden Schottkys langsam teuer und die Differenzen der Flussspannungen immer geringer ( weshalb ich mit 1 V bei einem B6 Gleichrichter rechne )was aber schon Idealwert ist.

mfg.Volker
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Re: Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Beitragvon Ekofun » Di 11. Mär 2014, 16:17

Hallo Volker,

für diese Schulprojekt und 12 W leistung sind Schottkys gut,Dioden die 1A leisten sind volkomen genug und sind nicht teuer.Für ganz große Leistungen dann Siliziumdioden nehmen.So habe das gedacht.Denke das auch Schotkys mit 0,5 A tun werden.Speerspanung ca 40 V genügt.Die kosten nicht viel.

Grüße

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Re: Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Beitragvon Mo75 » Di 11. Mär 2014, 17:03

Hallo,

kurz was zur Schottky-Diode. Vor einiger Zeit habe ich Datenblätter durchforstet und nach der geringsten Vf gesucht - und gefunden:
MBR 1645. Sie kann 16A bei 45V.

Datenblatt zB hier:
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MBR1635-D.PDF

Auf Seite 3 oben links ist zu sehen, dass die Vf bei 25°C und 1A nur schlappe 0,36V sind. 4 Stück hatte ich damals bestellt, weil ich zuerst privat etwas auf Basis Nabendynamo bauen wollte.

Was haltet ihr von der MBR 1645?

Gruß,
Mario
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Re: Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Beitragvon Bernd » Di 11. Mär 2014, 19:59

Wenn die nicht zuviel kosten dann kaufen !
Wie Ekofun schon anmerkte sind die Leistungswerte eigentlich gar nicht erforderlich, aber wenns die günstig gibt dann zuschlagen.


Grüsse

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Re: Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Beitragvon Bernd » Di 11. Mär 2014, 20:15

weil ich zuerst privat etwas auf Basis Nabendynamo bauen wollte.

Wenn man einen Nabendynamo so schnell dreht das er 12 Volt abgibt dann kann er auch statt 3 Watt ca. 6 Watt liefern.
Die ersten Peaks (Scheitelpunkte der Amplituden) reichen schon ab ca. 60U/min bis auf 12 Volt.
Tatsächlich wäre es daher gar nicht so abwägig gewesen für eure Vorhaben zwei Nabendynamos einzusetzen.
Ich selber habe eine Weile einen 50cm x 50cm C-Rotor mit einem einzelnen Nabendynamo im Garten betrieben und damit eine
12 Volt Bleibatterie geladen.
Bei nur 100U/min gibt der aber noch nicht seine volle Leistung an 12V ab.


Grüsse

Bernd
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Re: Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Beitragvon Mo75 » Di 11. Mär 2014, 21:44

Nabend zusammen,

@Volker
Ich halte das aber alles für ein bissel knapp ( du musst davon ausgehen das du auch noch Verluste hast die nirgendwo eingerechnet sind zb.Wirbelströme PI mal Daumen 0,4 Watt bei 100 U/min 2-3 Kugellager ? Watt.....und auch der 0,6mm Draht ist nicht 0,6mm da die Isolation mit abnehmendem Durchmesser ein immer größerer Faktor wird !)

Klar, die restlichen Verluste und Wirkungsgrade sind nur begrenzt bekannt und werden das Ergebnis beeinflussen, ob wir wollen oder nicht. Was wir tun können ist uns in allen Details die größte Mühe zu geben so wenig wie möglich (bei vertretbarem Aufwand) zu verschenken, daher ja auch dieser mittlerweile ziemlich lange und sehr informative Thread. Wenn die 10W, die sich der Lehrer wünscht (bzw im Lastenheft stehen) nicht erreicht werden, müssen wir mit vernünftigen Argumenten darlegen warum das so ist. Wir werden aber desshalb nicht zB nachträglich das Windrad vergrößern.
Ich finde den Generator (zumindest in der 24cm-Version) nicht "heiß gestrickt". Wenn hier evt doch ein paar % mehr auf der Strecke bleiben als berechnet, ist das wahrscheinlich immer noch fast um Größenordnungen weniger als zB der kaum berechenbare Wirkungsgrad oder der TSR vom Rotor selbst. Ich sehe das optimistisch.

@Bernd:
Danke für die ausführliche Erklärung der TSR-Thematik usw.
Ich erhoffe mir durch die MPPT-Regelung auch, dass sich die Drehzahl unter Last "automatisch" auf den optimalen TSR einstellt, also der Punkt der maximalen Leistungsabgabe durch den Algorithmus "von selbst" gefunden wird. Mal sehen, ob der Plan aufgeht. Am regelbaren Netzteil (Strom und SPannung) funktioniert das zumindest in Ansätzen schonmal...

@Volker:
Dioden haben eine Flussspannung und einen Widerstand !

Kann man so sehen, ja. Die Vorwärtsspannung Vf (oder Flussspannung) steigt mit steigenedem Strom, aber nicht wie bei einem ohmschen Widerstand linear, sondern nichtlinear. Die Kurve - besser gesagt Diodenkennlinie - sieht man ja wunderbar im Datenblatt auf S.3 oben links. ZB. hat die die Diode bei 1A 0,36Ohm (R=0,36V/1A) und bei 10A 0,056Ohm (R=0,56V/10A)
Mit steigender Spannungsfestigkeit steigt auch bei Schottkys die Flussspannung !
Mit steigende Temperatur sinkt die Flussspannung aber der Widerstand steigt !
Um herauszufinden ob eine Diode geeignet ist gibt es Datenblätter mit Kennlinien.

Stimmt alles.
Ein wichtiger Punkt noch: Je höher die max Strombelastbarkeit der Diode, desto geringer ist tendenziell die Vorwärtsspannung. Also nicht mit kleinen Dioden rummachen...

@Eko und Bernd:
Tun tun die garantiert. Frage ist, was die kleinen Dioden für eine Vf haben. Die Leistungsfähigkeit der o.g. Diode ist im Grunde nicht nötig, aber die Vf ist geringer.
Der Preis? Ist heiss... satte 45 Cent bei Reichelt.

Bernd, ich kenne deine veröffentlichen Experimente, du hast micht damit ja überhaupt erst auf die Idee gebracht ;) So einen 50x50 Rotor mit Nabendynamo hatte ich in Planung, ein nagelneuer Shimano DH-3N72 32L schwarz liegt hier und Versuche mit Holkammerplatten als Flügelmaterial hab ich auch schon gemacht. Jetzt kommt aber erstmal das Schulprojekt.
Ganz abwägig war es nicht für das Schulprojekt einen fertigen Generator zu nehmen, aber sowohl wir als auch die Lehrer wollten da was selbstgebautes. Wir arbeiten mit 4 Leuten an dem Projekt und ein Nabendynamo wäre in dem Fall etwas wenig gewesen. Sowohl von der elektrischen, als auch von der fachlichen Leistung. Ich sehe den Geni irgendwie als einen sehr wichtigen Part, wenn nicht sogar das Herzstück.

So long,
Mario
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Re: Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Beitragvon vm » Di 11. Mär 2014, 22:10

Hmmmm

Ich hätte gesagt UF ist der Spannungsabfall bei Nennstrom ca.3A bei einer 5 A Schottky.

UF steigt hauptsächlich mit der Spannung

Hab aber nicht wirklich Ahnung davon !!!

MFG.Volker
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Re: Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

Beitragvon Mo75 » Mi 12. Mär 2014, 08:30

Moin!
Ich hätte gesagt UF ist der Spannungsabfall bei Nennstrom ca.3A bei einer 5 A Schottky.


UF (oder Vf) wird z.B. im o.g. Datenblatt auf S.2 als fester Wert für den max. Strom angegeben. Also bei 16A sind es 0,63V bei 25°C. Es kann gut sein, dass das andere Hersteller anders machen.
Wichtig ist aber am Ende die Kennlinie, da UF zu geringen Strömen abfällt. Den Vorteil könnte man theoretisch auch durch Parallelschalten mehrerer Dioden ausnutzen. Oder eben eine "dicke" nehmen...

UF steigt hauptsächlich mit der Spannung

Wenn du die maximal mögliche Sperrspannung der Diode meinst - ja. Aber ob man eine bestimmte Diode an 5V oder 50V betreibt, dürfte keinen nennenswerten Einfluss haben - sofern die Diode die Spannung ab kann... Der dadurch eventuell höhere Strom hingegen schon.

Gruß,
Mario
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