von Bernd » So 30. Okt 2011, 12:09
Der Wirkungsgrad ist ja das Verhältnis aus eingesetzter mechanischer zu abgegebener elektrischer Leistung.
Der Rest, also die Verlustprozente, erhitzen die Wicklungen des Generators bzw, werden in diesen in Wärme ungewandelt.
Die Wärme entsteht beim eisenlosen nahezu ausschliesslich durch Einwirkung des Stromflusses auf den ohmschen
Widerstand der Spulen, je mehr Strom fliesst, umso mehr Verluste entstehen in den Spulen.
Das Tool geht von einem sehr hohen fliessenden Strom aus der sich berechnet aus :
Leistung durch Spannung = Ampere, wobei die Spannung immer der entspricht die man im Tool vorgibt.
Tatsächlich ist die Spannung die wir im Tool vorgeben aber nur die Startspannung bei der unser Windrad beginnt
Leistung abzugeben. Bei voller Drehzahl/Leistung erzeugt der Generator eine viel höhere Spannung, trotzdem
berechnet das Tool alles mit der "Anfangsspannung" die bei direkter Akkuladung tatsächlich leider immer gleich bleiben würde.
Eine Möglichkeit die Verluste zu ermitteln ist folgende Rechnung bei der wir den Innenwiderstand unseres eisenlosen Generators
kennen müssen, ebenso die Leistung auf die sich der Wirkungsgrad beziehen soll und die dabei anliegende Spannung.
Beispiel:
Generator erzeugt bei voller Nutzlast 40,2 Volt und hat einen Innenwiderstand von 0,5 Ohm und wir wollen ihm 300 Watt entnehmen.
Bei Entnahme der 300 Watt (und entsprechender Drehzahl) erzeugt er die genannten 40,2 Volt
I = P durch U = 300 Watt durch 40,2 Volt = der fliessende Strom = 7,46 Ampere
Verluste in den Spulen = fliesender Strom² mal Spulenwiderstand = 7,46 A² * 0,5 Ohm = 27,83 Watt Verluste in den Spulen
Unser Beispielgenerator erzeugt also bei einer Abgabeleistung von 300 Watt Verluste von 27,83 Watt.
Der Wirkungsgrad liegt bei über 90%.
Grüsse
Bernd