Direkt angetriebener Generator für eine Vertikalwindanlage?

[trilobyte]

Gibt es eigentlich schon einen bekannt funktionierenden Generator an einer Vertikalwindanlage?
Die ganzen Scheibengeneratoren sind ja für Horizontalwindräder entwickelt worden und diese drehen ca Faktor 5 höher?
Wie schnell dreht ein C- Rotor mit ca 1m Rotordurchmesser und 1 Meter Rotorhöhe?

Ich hab mich ja mit so einem Generator abgemüht, aber bin mit der Geschwindigkeit immer noch einen Faktor 10 von dem entfernt was es wahrsch braucht um ein teil direkt anzutreiben. Gehts also nur mit Getriebe?

gruss

Peter


ps: da fällt mir grad ein auf Carls Bild in der Wicki ist ja ein Generator drauf, was war das nochmals? Ein schweissgenerator?

[Bernd]

Hallo Peter

Ich hatte mal im Garten die unbelastete Schnelllaufzahl für den 50cm 3 Flügel C- Rotor ermittelt.
Sie lag bei 0,82. Inwieweit die bei grösseren Modellen ähnlich liegen wird oder eher ansteigt ist
noch offen. Das gleiche gilt für die Frage was bei höheren Windgeschwindigkeiten passiert, die
Gartenmessung erfolgte mit Wind um die 3m/s.
Die höchste energetische Ausbeute ergab sich bei den bisherigen Test bei ca. 60% der Leerlaufdrehzahl.
Alles in allen spielt sich das dann also bei recht "überschaubaren" Drehzahlen ab.

Ein C- Rotor mit 1m Durchmesser dürfte, wenn wir die bisher gemessenen Werte des 50cm
Modells als Grundlage für das 1m Modell umrechnen und auch für höhere Windgeschwindigkeiten zu
Grunde legen, grob in etwa folgende Drehzahlen aufweisen :

Leerlaufdrehzahl:
1m/s = 15,6 U/min
2m/s = 31 U/min
3m/s = 47 U/min
4m/s = 62 U/min
6m/s = 94 U/min
8m/s = 123 U/min
10m/s = 157 U/min
12m/s = 189 U/min

optimal durch Generator belastet:
1m/s = 9,4 U/min
2m/s = 19 U/min
3m/s = 28 U/min
4m/s = 37 U/min
6m/s = 56 U/min
8m/s = 74 U/min
10m/s = 94 U/min
12m/s = 113 U/min

Zu dem Schweissgenerator muss Carl was sagen, aber ich glaube der war auch nicht optimal.

Grüsse

Bernd

Uh, Bernd - ich quetsch mich mal fuer die Antwort hier rein - der Schweissgenerator mit 8kw Nennleistung war viel zu gross fuer den 2,4m x 1m grossen Rotor. Keine Empfehlung zum Betrieb am Kleinwindrad. Lief zwar, haette aber 5x soviel Wicklung auf seinen 18 Statorwicklungen haben muessen um eine 12W Batt. zu laden. Lud bei mir 6 gigantische 2V Solarbatteriezellen parallel, haette aber viel mehr Drehzahl gebraucht um optimal zu laufen.
Gruss, Carl

[trilobyte]

ich vermute mal bei diesen tiefen drehzahlen wirds schwierig einen vernünftigen direkt angetriebenen generator zu bauen, der wird rieisig (und damit sehr teuer)
da dürfte ein getriebe interessant werden.

ich hab vergessen wo ich schon einen passenden generator gesehen hab:
http://www.schelter.org/fotos/index.php ... %2F&page=1

der ist auch riesig ,-)

also ich werd auf eine lösung mit zahnrädern setzen!
die verluste sind ev kleiner als die schlechten wirkungsgrad von generatoren bei kleinen drehzahlen.

gruss

peter

[Bernd]

Hallo Peter

Dieser Darrieus aus deinem Link, der wirkt irgendwie wie Technik von einer anderen
Welt. Auch diese merkwürdigen Geräusche die er produziert. Für Vertikalrotor Fans ist
dieses Teil natürlich sehr interessant.
Was ist das überhaupt für eine Bauform von Generator ? Es dreht sich ja nur der innere
Teil, aussen die Spulen bleiben ebenso stehen wie das was sich hinter den Spulen befindet.
Ob sich da im Inneren Teil Magnete drehen ? Hinter den Spulen dann Eisen das den
magnetischen Rückschluss bildet ?
Mir schwebt so eine Art von Generator für meinen Rotor vor.

Grüsse

Bernd

[trilobyte]

aber es bestätigt mir meine vermutung dass direkt angetriebene sehr langsam drehende generatoren riesig sein müssen!
nur mit einem grossen radius und sehr vielen polen kommst du bei langsamen drehzahlen auf eine vernünftige frequenz und damit spannung ohne durch hunderte von windungen einen riesigen innenwiderstand in der wicklung zu haben!

ich behaupte: ohne ein getriebe wird man keinen vernünftig grossen (bzw) kleinen generator bauen können der bei ca 100upm einen sinnvollen wirkungsgrad hat.

klar man kann einen scheibengenerator bauen...mit 1m durchmesser ,-)

gruss

peter

[Bernd]

Peter ich stimme Dir zu das ein Generator einen sehr grossen Durchmesser haben muss
wenn er bei niedrigen Drehzahlen effektiv arbeiten soll.
Er enthält viele teuere Magnete und auch viel ebenso teures Kupfer. Aber wir wollen auch
nicht zu schwarz malen. Immerhin hätte so ein Generator neben den erhöten Kosten auch weitere
Vorteile. Um nur mal zwei zu nennen, da wäre z.B. die weitaus höhere Belastbarkeit
bei hohen Windstärken oder Sturm, denn die Abwärme verteilt sich auf viel mehr Fläche
und auch auf viel mehr Drahtmenge. Des weiteren entfallen die Abnutzungen und Verluste
sowie auch die Geräusche eines Getriebes. An einem H-Rotor sind Scheibengeneratoren mit
grossen Durchmesser auch ideal im Zentrum des Rotors als "flache Scheibe" unterzubringen.
Bei einem Horizontalläufer ginge das nicht, da behindert ein grosser Generatordurchmesser
den Luftstrom. Bei einem grossen Scheibengenerator stören mich nicht mal sooo sehr die
erhöhten Kosten als mehr die Schwierigkeiten das mechanische zu lösen.

Vielleicht ermitteln wir noch ein Proportionsverhältnis Rotordurchmesser/Scheibengeneratordurchmesser

Aber im Ernst, natürlich ist auch ein Generator mit Getriebe eine passende Lösung.

Grüsse

Bernd

[Andre]

Hallo Trilo Hallo Bernd,

ich hoffe eigentlich doch noch in der E-Bike Szene fündig zu werden. Leider war unser erster Versuch mit
diesem Modell http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?Vie ... fe=sidebar nicht so berauschend.
Cristian (und ich) hatten sich so einen Motor bestellt. Leider sorgte das Anlaufdrehmoment (unbelastet) von ca 0,4 Nm
schnell für Ernüchterung. Letzendlich konnte allerdings nicht genau geklärt werden warum dieser Motor
so schwergängig war. Insofern bleibt die Hoffnung doch noch einen Motor zu finden der bessere Eigenschaften
aufweist. Bafang http://www.szbaf.com/en/home.asp ist wohl (angeblich) der größte Hersteller. Vielleicht
finden wir noch jemanden der sich speziel mit diesen Motoren gut auskennt.


Gruss
Andre

[trilobyte]

Hallo Andre

Wenn wir jetzt mal die 0.4nm vergessen, würde der Motor den als Generator funktionieren?
Hast du ihn mal ausmessen können? Rein um einfach mehr ein gefühl dafür zu bekommen was bei welcher baugrösse und Polzahl möglich ist.

gruss

Peter

[Andre]

Hallo trilobyte,

Ich bin zwar sicherlich nicht der Generatorexperte hier, aber das dieser Motor als Generator funktioniert ist wohl sicher.
Elektrisch ausgemessen hab ich ihn nicht, da war der "Frust" über die 0,4 nm einfach zu groß - ich hielt ihn schlicht und
einfach für unsere Zwecke ungeeignet und habe ihn zurück geschickt.
Nun habe ich, angeregt durch unsere Diskussion hier, den Faden wieder aufgenommen und nochmal recherchiert. Dabei
bin ich auf einen Motor namens "Nine Continent" gestoßen der hier http://www.pedelecforum.de/wiki/doku.ph ... _continent
ausführlichst, allerdings als Motor, besprochen wird. Desweiteren habe ich eben mit einem Händler telefoniert der diese
Motoren einzeln vertreibt. Nach dem Anlaufdrehmoment gefragt meinte er, das es sich wie bei einem angeschalteter Reifendynamo
anfühlt wenn der Motor unbelastet gedreht wird. Desweiteren meinte er, dass diese Motoren schon als Generatoren getestet
und ausgemessen wurden allerdings ohne Angabe wer dies tat. Die Ergebnisse dieser Tests sollen aber sehr gut gewesen sein.
Dass kann man nun glauben oder nicht, echte Zahlen wären da natürlich aussagekräftiger.

Gruss
Andre

[Wind_Stefan]

Hallo Andre,

dein "recherchierter" motor namens "Nine Continent" scheint mir sehr interessant zu sein. Wie man auf dem großen foto aus deinem link ersehen kann ist das ein 40 poliger aussenläufer, wenn jeder magnet ein pol ist. Die nutenanzahl beträgt geratene 36.
Vor einiger zeit habe ich auf einer homepage, auf der es nur um flugmodellantriebe geht, gelesen das ein verhältnis von 40 pol zu 36 nuten einen "rastfreien" lauf begünstigt.
Hier der link zu der besagten seite: http://www.powercroco.de/rasten.html wobei ich finde das der rest der homepage auch lesenswert ist auch wenn es fast nur um modellmotoren geht. Was bestimmt aber auch gut auf größere motoren anwendbar ist.
Kannst du mal sagen was ein einzelner motor kosten soll?

Gruß Stefan