Direkt angetriebener Generator für eine Vertikalwindanlage?

[Huracan]

Bernd,
Du hast schon so viel für den C- Rotor getan, aber wäre es evtl. lohnenswert ein Verhältnis aufzustellen, welches den Rotor-Durmesser zur Nutzdrehzahl beschreibt? Die Höhe der Flügel dürfte sich doch nur auf das Drehmoment auswirken. Mit einer Vergleichsmessung an Deinem Prüfstand von 2 bis 3 Modellen verschiedener Durchmesser könnte man evtl. schon etwas bestimmen.

Fühl Dich bitte nicht getrieben, aber im Moment fehlt mir die Bastelzeit es Dir gleich zu tun.
Bestens H.

[Bernd]

Hallo H.

Bislang haben wir eine unbelastete Schnelllaufzahl von ca. 0,82 am 50cm Rotor ermittelt.
Ich denke das wirst du auch schon gelesen haben. Wenn ich dich recht verstehe
gehst du davon aus, das sich diese Schnelllaufzahl mit der Rotorgrösse verändert ?

Um das zu testen müsste ich einen anderen Rotordurchmesser testen. Mein Prüfstand
würde auch noch für 1m Durchmesser ausreichen, wenn ich den Prüfstand z.B. auf einem
Tisch fixiere. Allerdings bräuchte ich dann erstmal zwei Flügel die dem höheren
Rotordurchmesser angepasst wären. Ich werde das noch durchmessen, wann kann ich
noch nicht sagen.

Derzeit kannst du von der angegebenen 0,82 Schnelllaufzahl ausgehen. Glücklicherweise
haben wir durch unsere Messungen "so ganz nebenbei" noch ermittelt das sich der ideale
Drehzahlbereich bei ca. 60% der Leerlaufdrehzahl befindet. Wann bekommt man schonmal
solche Infos zu einem Konstruktionsprinzip ?

Grüsse

Bernd

[Huracan]

Hallo Bernd,

die Schnellaufzahl, sagt doch schon mal was, daß hatte ich vergessen. Da kann ich gleich an mir erkennen, daß ich die Theorie wohl doch noch nicht verinnerlicht habe.
Ja, aber dann kann ich doch sehr wohl schon das Überstzungsverhältnis zum Generator theoretisch bestimmen. Daß allgemein Schnelllaufzahl und Nutzdrehzahl im direkten Verhältnis stehen, dagegen spricht doch eigentlich nichts.
Oder ist da noch ein Knoten in meinem Kopf?

Bestens H.

[Bernd]

Hallo H.

Schau mal hier, da habe ich es anhand von Zahlenwerten für einen 1m Rotor vorgerechnet.

viewtopic.php?f=8&t=20&st=0&sk=t&sd=a

Evtl. hilft Dir das weiter. Du siehst aber, unser Rotor ist ein langsam drehender Rotor.

Ich habe gerade versucht beide Kenngrössen, also Schnelllaufzahl und die Nutzdrehzahl in
eine Formel zu bringen und es überrascht mich selbst. Es ergbit sich ein ziemlich glatter
Wert von ca. 0,5. Die Rotorumfangsgeschwindigkeit bei meinem 50cm Testrotor beträgt
bei optimaler Abbremsung durch den Generator ca. 0,5 mal Windgeschwindigkeit. Ein sehr
niedriger Wert aber damit muss man kalkulieren. Vielleicht verändert sich dieser Wert
mit grösseren Rotordurchmessern oder höherer Windgeschwindigkeit, aber ich würde derzeit
auf diesem Wert aufbauen.

Grüsse

Bernd

[Huracan]

@Bernd, wie, Du hast nun doch schon einen Generator an deinem Teststand? Habe ich da was verpasst, oder machst Du heimlich Versuche
Das mit dem Faktor 0,5 kommt mir sehr gelegen und erklärt auch so einiges, wie z.B., die Fähigkeit schnell zu beschleunigen und immer wieder damit die Hoffnung, daß er Böen gut und schnell verarbeitet.
Schon als Du eine Schnelllaufzahl unter 1 herausgefunden hast, wunderte es mich kaum, daß Du mit dem Einflügler weniger Leistung bekamst.
Die von Carl so gut gemeinten(und ernstzunehmenden) Mahnungen zur Stabilität sind bei einem Darrieus-Rotor höher zu bewerten, als beim C- Rotor, wegen der Fliehkräfte, so denke ich. Also konkret: Ein C- Rotor, so stabil gebaut wie ein Darrieus-Rotor hält länger! Weniger Laufgeräusche, wird als stehendes Hindernis von Vögeln erkannt, macht die Nachbarn nicht nervös usw. Vorteile über Vorteile.

Zurück zum Thema: Das bedeutet doch, daß das Übersetzungsverhältnis zum Generator größer ausfallen muß. Gibt es dann auch automatisch mehr Verlußte, als bei kleiner Übersetzung? Das ist mir noch nicht klar.
Andersrum müßte also ein direkt angetriebener Generator für langsame Drehzahlen mehr Spulen haben um auf geeignete Spannungen zu kommen, was heißt, er muß einen größeren Umfang haben, wo wir wieder bei den rotierenden Massen sind, die es klein zu halten gilt. Also den Läufer unbedingt so leicht wie möglich halten.
Ist diese Folgerung richtig?
o - ja
o - nein
(zutreffendes bitte ankreuzen )

Bestens H.

[Bernd]

Bernd, wie, Du hast nun doch schon einen Generator an deinem Teststand?
Habe ich da was verpasst, oder machst Du heimlich Versuche

Woraus schliesst du das ich einen Generator verwende ? Ich hatte anfänglich mal einen
Scheibengenerator als Bremsgenerator verbaut. Damals noch unwissend wie man einen
Scheibengenerator korrekt aufbaut, war das Ergebnis nicht zufriedenstellend.

Die von dir genannten Vorteile eines langsam drehenden Rotors sehe ich ähnlich, wenn da
nur nicht das "kleine" Problem mit dem Generator wäre ...

Das bedeutet doch, daß das Übersetzungsverhältnis zum Generator größer ausfallen muß.
Gibt es dann auch automatisch mehr Verlußte, als bei kleiner Übersetzung?

Ich weiss jetzt nicht wie sich die Getriebeverluste, z.B. eines Zahnradgetriebes, zu seinem
Übersetzungsverhältnis verhalten. Müsste das Getriebe mehrstufig ausfallen würde ich tippen
das dann die Verluste ansteigen. Evtl. tun sie das auch beim einstufigen. Ich bin aber
mittlerweile der Überzeugung das oft übertrieben wird was die Getriebeverluste anbelangt,
zumindest von denen eines Zahnradgetriebes. Bei Zahnriemengetrieben kann ich es nicht
so recht einschätzen. Beim Keilriemen könnte ich mir "grössere" Verluste vorstellen.

Was die Höhe der rotierenden Masse angeht:
Ich bin mir noch nicht so ganz sicher ob ein schwerer Rotor wirlich sooo viel schlechter wäre.
Der C- Rotor verliert durch einen schweren Flügel- bzw. Rotoraufbau nicht unbedingt die
Fähigkeit aus einer Böe die Energie zu entnehmen. Begründung : Ein sehr schwerer Rotor kann
seine Drehzahl durch eine Böe nicht so schnell hochfahren wie ein sehr leichter Rotor.
Allerdings hat der schwerere Rotor durch sein grösseres Gewicht dann mehr kinetische Energie gespeichert.
Ein Teil der Böe steckt nun also als kinetische Energie in der rotierenden Masse des Rotors.
Das soll nun nicht heissen das man den Rotor auch aus Beton bauen könnte, grundsätzlich würde
ich schon einen leichten Rotor anstreben.

Grüsse

Bernd

[trilobyte]

hier gibts einen generator für einen savonius:

http://www.phys.ethz.ch/windkraftanlage/pages/p1_1.html

interessant für die spulen verwenden sie spulenkerne aus ferrit!

[Bernd]

Schönes Projekt. Interessant auch die Flügelform die fast schon an eine normale
Tragflächenform erinnert. Der Generator besitzt aber nur winzige Magneten so wie
sie mein erster Bremsgenerator auch hatte. Ich bezweifle das die Leute damit einigermassen
Leistung abnehmen konnten. Leider fand ich keine ermittelten Leistungsangaben.

Grüsse

Bernd

[arcobär]

Die Idee mit dem Generator finde ich nicht schlecht. Statt der halben Ringkerne könnte man auch U-Kerne nehmen, bei etwas längerem Eisenweg. Auch benötigt man glaube ich keine großen Magnete, da der Luftspalt gering ist und das Magnetfeld durch die Kerne in den Wicklungen gut "gebündelt" wird. Wie es mit dem Rastmoment aussieht, müßte man mal mit einem Kern und zwei Magneten auf einem Stück Blech ausprobieren.

Gruß Uli

[Bernd]

Das Rastmoment könnte man ja auch noch minimieren/eliminieren, durch entsprechende
Verteilung von Magneten und Spulenkörpern.
Welchen Vorteil (oder auch Nachteile ?) hätte der Einsatz von Ferritkernen gegenüber
normalen "Trafoblech" ?