Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Famzim » Fr 31. Mai 2013, 13:17

Hallo

Ja warum ist das so ?
Es sind volkommen unterschiedliche Belastungsfälle !
Im ersten Fall wird die Leistungssteigerung haubtsächtlich durch höhere Spannung bei 4 facher Drehzahl erreicht.
Der Strom steigt auf den doppelten Wert an, und verursacht bei hoher Last einen doppelt so grossen Spannungsabfall.
Also 4 mal mehr Verluste aber für die 10 fache Leistung, das sinkt dadurch prozentual !

Im zweiten Fall wird nur durch Drehzahlsteigerung der Laststrom erhöht, auf das 10 Fache.
Darum 10 mal mehr Spannungsverlust in der Wicklung wie bei kleiner Leistung.
Durch die höhere Drehzahl wird nur dieser Spannungsverlust ausgeglichen.
Also 10 facher Strom gleich 10 mal höhere Leistung ABER :
10 mal höherer Spannungsverlust mal 10 fachen Strom sind 100 mal höhere Verluste.
Darum geht es so Bergab :mrgreen:

Gruß Aloys.
Famzim
 
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Bernd » Fr 31. Mai 2013, 15:01

Hallo Querdenker,
bist du eigentlich der mit den vielen YouTube Videos von diversen "freie Energie" Geräten, oft aus Plexiglas ?

Wie Aloys schon schrieb liegt der Unterschied der erzielten Wirkungsgrade in der unterschiedlichen Art der Belastung,
also an der Art wie die erzeugten Watt aus dem Verhältnis von Strom und Spannung zusammen gesetzt sind.

Beim Laden des Akkus ist der Generator direkt mit einer sehr niederohmigen Last verbunden, eben dem Akku.
Durch diesen Umstand entstehen beim Laden hohe Ströme denn die Spannung bleibt durch den Akku in der Gegend
von 12V festgenagelt und ein weiterer Leistungsanstieg kann nur noch durch eine Erhöhung des fliessenden Stromes erfolgen.
Da die Verluste aber im Quadrat zur Stromerhöhung ansteigen fällt der Wirkungsgrad in diesem Falle bei hoher Belastung mässig aus.

Direkte Akkuladung ist immer eine "furchtbare Qual" für einen Generator sobald er einiges an Leistung hinein pumpen soll.
Besser ist es immer den Generator so zu belasten das mit steigender Drehzahl auch dessen Spannungsabgabe ansteigen kann,
beispielsweise mit einem Einspeisewechselrichter.

Da mit kein falscher Eindruck entsteht, der getestete Generator weisst sehr gute(!) Werte auf. Es liegt nur an der brutalen
Belastung durch den grossen Akku das sein Wirkungsgrad bei hoher Belastung dabei in die Knie geht.

Je mehr Strom (Ampere) fliesst, desto höher die Verluste und desto kleiner der Wirkungsgrad. (Stark vereinfacht formuliert)


Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Querdenker » Fr 31. Mai 2013, 16:58

Hallo Aloys und Bernd
Vorweg....nein ich bin nicht der "Querdenker" aus Youtube ( Habe mir auch schon einige seiner "Ideen" angeschaut :-).... )

Danke für die schnellen Antworten.

Ok, es ist klar, aus den "günstigen oder nicht so günstigen Verhälnis" zwischen der Spannung und dem Strom ergeben sich die effektive "gute oder schlechte Leistungsabgabe" ( Wirkungsgrad des Generators!).

Da wir Alle doch wohl einen sehr hohen Wirkungsgrad haben wollen ( elektisch gesehen !....Außer es will einer die Abwärme zum heizen nutzen ....;-) ) wie erreiche ich das?

Bernd , du sagst die Spannung muß mit der Leistung ( warscheinlich proportional ?) steigen. Vermute ich richtig , das damit eine Art Leistungskurve von Generator ermittelt werden muß, die das "umgekehrt " als " Belastungskurve" in den Wechselrichter eingegeben werden muß, welcher immer bei einer bestimmten Primärleistung
dem Geni mit einen durch Leistungskurve ( Belastungskurve) ermittelten Verhältnis von Spannung und Strom den Geni "belastet"??

Stelle mir das so vor!

Andere Frage: Wieder den Wirkungsgrad betreffend! Hat jeder Generator ein" theoretischen Wirkungsgrad" von an die 100 % (elektrisch!) ( Bei der erstsen Meßreihe schein das ja zu sein,würde man die Drehzahl immer weiter erhöhen können ......----> Wirkungsgrad gegen 100%.!

Wenn es bei der Leistungssteigerung nur um gleichzeitige Spannungserhöhung geht ( Strom steigt auch mit...ja ok..!) ist dann die Leistungskurve immer im Bereich von sagen wir mal 95%?

Oder sind schlecht gebaute Generatoren nicht in der Lage diesen Wert in ihrer Leistungkurve zu errreichen....( so das diese Wirkungsgradkurve immer unterhalb von sagen wir mal 70 % läuft!?!?)

bitte nicht falsch verstehen! Ich frage nicht nach der Maximalleistung eines Generators..sondern den Verhälnis von Primär "Eingangsenergie" und Sekundär Ausgansenergie (elektrisch!) ( möglichst keine Wärme und Reibung.....klar sind sie auch immer da ....sollten nur optimalerweise gegen Null gehen..)

Oder mal ganz anders gefragt . Vielleicht einfacher ...... könnte man den Wirkungsgrad des Geni noch steigern ( in der Ersten Meßreihe!) indem man den Gesamt widerstand der angeschlossenen Verbraucher ändert . R = U / I ! ?

Wie groß wäre dann der Widerstand (optimal)?

variabel oder constant?

Welches wäre das optimale Verhälnis Geni (innerer Widerstand ----zum ÄußerenWiderstand Verbraucher) ? Größer > kleiner ? gleich groß? oder ungekehrt?
( immer mit dem Ziel des höchst möglichen Wirkungsgrad!).

Es hat ja keinen Sinn einen geilen Geni zu bauen und nachher nix "rauszubekommen" , weil man ihn "falsch" belastet... wie in der 2. Meßreihe!

Vielen Dank euch Beiden erstmal
Querdenker
 
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Famzim » Fr 31. Mai 2013, 17:38

Hallo

Ob Generator oder Motor, sie haben alle einen max Wirkungsgrad, der bei relatief geringer Leistung und gleicher Drehzahl zu betrachten ist.
http://www.rc-network.de/forum/attachme ... 1369721604
Das ist eine Kurve eines Motors bei fester Betriebsspannung.
Beim Generator sieht es ähnlich bei gleich bleibender Drehzahl aus.
Bleibt man vor dem Zenit, ist das Eta schlechter, und dahinter sinkt das Eta auch, ist aber bis zum roten Punkt noch akzeptabel .
Dort bring der G aber 4 mal mehr Leistung wie bei Eta max.
Man kann dann einen 4 mal grösseren G nehmen mit besserem Eta, aber irgendwo hört der spaas dann auf wegen Kosten usw

Gruß Aloys.
Famzim
 
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Querdenker » Fr 31. Mai 2013, 19:26

@ Aloys

Ich hoffe ich habe Dich "richtig" verstanden. ... Eta ist der "Wirkungsgrad" ...,ob Motor oder Geni ..egal!
...und laut Deiner Aussage kriege ich nur ein 1/4 der Leistung raus, wenn ich den Geni mit der optimalen Verhältnis von Spannung und Strom belaste ( Punkt Eta max!).



Ob Generator oder Motor, sie haben alle einen max Wirkungsgrad, der bei relatief geringer Leistung und gleicher Drehzahl zu betrachten ist.
http://www.rc-network.de/forum/attachme ... 1369721604
Das ist eine Kurve eines Motors bei fester Betriebsspannung.
Beim Generator sieht es ähnlich bei gleich bleibender Drehzahl aus.
Bleibt man vor dem Zenit, ist das Eta schlechter, und dahinter sinkt das Eta auch, ist aber bis zum roten Punkt noch akzeptabel .
Dort bring der G aber 4 mal mehr Leistung wie bei Eta max.

ok! Du hast RECHT!! ....wenn Leistungsmaximierung das Ziel ist!!!

Ich sehe das wie mit den Autofahren....da gebe ich mehr GAS und habe mehr LEISTUNG.... soweit richtig!!
ABER; 1. ich muß mehr Primärenergie reinstecken ( GAS!) ....
und 2, der Verbrauch steigt überproportional zur erzielten Leistung!! ---> ETA schlecht ...singt!!

Bei einem Windrad habe ich andere Vorraussetzungen (Gegeben!)

Gegeben ist der Wind ....den kann ich leider (fast) nicht beeinflussen..
,,,,ausgehend von der gleichen gegebene Windgeschwindigkeit ( constanter Faktor!) resultiert eine gleiche größe an Primärenergie ( hier in den Tabellen als mechanisches Drehmoment!)
....und da kann ich nur mit ETA max die größte (elektrische) Leistung erzielen!!! ( Weil ja Verhältnis primär und sekundär am Größten ist!!!)

Schauen wir in die Tabelle ....z.B.:
bei 240 W mechanischer Energie (Wind) erreiche ich mit einem ETA von 87% 240 W elektischer Leistung!! und selbst wenn ich mit
280 w mech ETA 61% kriege ich nur 163 W elkt

Wie gesagt , bei einer Windkraftanlage wird mir die "Windenergie " vorgegeben . und ich kann nur die Maximale Leistung herrausholen mit einem max ETA!

Ich hoffe ich liege da nicht voll daneben lieber Aloys,.... oder ich habe Dich nicht richtig verstanden. :-)

Netten Gruß
Querdenker
 
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Ekofun » Fr 31. Mai 2013, 20:20

Hallo Querdenker,

hmm,stehe selbst manschmal in Sachen Wirkungsgrad am schlauch,aber in E-Bücher habe gelsesen das Wirkungsgrad vom Lastwiederstand unteranderem abhängt.Z.B.ein der gleiche Generator kann Bbessere Wirkungsgrad haben wenn man ihn mit passenden Last belastet,so habe es verstanden.Z.B.

Geni hat Innenwiederstand von 1,5 Ohm,und bei Last gibt er 13 V und 50 W. I = 3,84 A, R-Last ist dann 3,38 Ohm.
Verlustleistung in Geni wäre (3,84 A * 1,5 Ohm)* 3,84A = 22,1W. Ganze Leistung ist 50W + 22,1 W = 72,1W.
Verluste im Geni sind 30,65% und Wirkleistung ist 69 35%.

Wir erhöhen Drehzahl so das Spanung auf ca 25 V ansteigt undschliessen ein 24 V/50 W Lampe an.I = 2A.
Verlustleistung ist 2A * 1,5 Ohm = 3V ; 3V * 2A = 6 W. Gesamt 56 W Leistung.
Verluste sind 10,7 % und Wirkleistung ist 89,3 %

So habe es verstanden und ist es so,große Spanung kleine Strom, kleine Spanung große Strom.Auch ist gut wenn Geni kleine Innenwiderstand hat,dann sind Verluste in Wicklung klein.

Grüße

Ekofun
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Bernd » Fr 31. Mai 2013, 21:01

Vereinfacht gesagt ist es so das der Wirkungsgrad das Verhältnis vom Innenwiderstand des Generators zum
Innenwiderstand der Last darstellt.

Sind Innenwiderstand des Generators und der Innenwiderstand der Last gleich herrscht die so genannte "Leistungsanpassung".
Das ist der Punkt bei dem der Generator die maximale Leistung abgeben kann..... allerdings bei nur 50% Wirkungsgrad.
Das strebt niemand an, auch wenn es oft so dargestellt wird.

Die Verluste sind proportional zum Verhältnis der Innenwiderstände.
Ist beispielsweise der Innenwiderstand des Generators 1 Ohm und der der Last 3 Ohm, kann man vereinfacht von einem
Wirkungsgrad von 75% ausgehen.

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Querdenker » Fr 31. Mai 2013, 22:20

Jo super Danke!
So ähnlich habe ich es auch schon nur stückchenweise im Netz in einem Nebensatz gelesen.....
Hätte wohl doch mal mehr aufpassen sollen im Physikunterricht....
Bis vor Kurzem hatte ich Nichts am Hut mit Generatoren und Windkraft...als Kind wollte ich mit meinen Vater mal ein Windrad bauen....30 Jahre her....
Aber das Thema ist interessant und spannend!
Nachdem ich aus Neugierde eine Scheibengeni aus Polen gekauft hatte...mir erstmal die Funktionsweise erarbeitet hatte. bin ich auf immer neue Ideen gestoßen.
Mittlerweile hage ich hier drei grundlegend verschiedene Generatoren im Keller liegen .....einen vierten bisher nur teoretisch....
aber bei allen gleich ist immer viel Magnetismus ins Kupfer zu bringen, und das ganze zu optimieren....aus möglichst Wenig viel herausholen!
Letzte Woche bin ich hier im Forum beim Lesen auf viele Meiner eigenen Ideen und Überlegungen gestoßen..... ;)
Hat mich den doch bestätigt, dass ich nicht auf den Holzweg bin!
Ein Artikel über Luftspulen hier im Netz hatte mich sehr inspiriert und fürte mit diesen Grundlagen zu meinem neusten Generator......habe ihn Im fast mit dem gleichen Aufbau gefunden..., bis auf ein paar vielleicht entscheidene "Unterschiede" ( näheres kann ich erst später berichten...... bin grad am Spulen wickeln. Noch kein Ergebnis
....)
Da ich den Generator nachträglich von außen "schalten" kann in Bezug auf Spannung Strom und Innenwiderstand ist es für mich sehr interessant , wie es "weitergeht"
mit den Strom und Spannung die dort rauskommen... :-)

Meine nächste frage wäre noch nach Stern und Dreiecksumschaltung.....Vorund Nachteile... wann warum ...etc..

Nach dem Windrad werde ich eine Solardampfmascshine in Angriff nehmen .... mit einen von mir ersonnenen Doppeldrehkolbenmotor....( gibt es aber auch schon... ;))

Ein geiles Ding mit nur zwei beweglichen Teilen... dafur bräuchte ich auch einen guten Generator!!

Das mit den Innenwiderstand muß ich genau wissen, um weiterzukommen...

Vielen Dank Euch Dreien.....:-)
Querdenker
 
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Bernd » Fr 31. Mai 2013, 22:38

Hast du mal ein paar Bilder von den Dingen die du gebastelt hast ?

Durch die Variation der Beschaltung als Stern oder Dreieckschaltung verändert man das Verhältnis aus Strom
und Spannung das der Generator (mit dem gleichen Spulenaufbau) abzugeben vermag.
Die erzielbare Leistung bleibt gleich, aber einmal erzeugt er mehr Spannung (Sternschaltung) und das andere mal
mehr Strom (Dreieckschaltung).


Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Querdenker » Sa 1. Jun 2013, 09:39

Hallo Bernd.

Habe mir grad mal ein paar Bilder von Stern Dreieck - Schaltungen angeschaut.....Wenn man die Bilder "aufmacht" stehen manchmal ein paar Erläuterungen dazu.
Soweit ich mir das zusammenreime, müßte der Innenwiderstand bei einer Dreiecksschaltung deutlich geringer sein als bei einer Y - Schaltung.....

In einer Y- Schaltung habe ich 2 "'SpulenPhasen" in Reihe geschaltet als Gesamtwiderstand zwischen zwei Anschüssen ....als addieren sich die 2Spulen- Widerstände zu einem Gesamtwiderstand zwischen zwei Anschüßen ...
das ganze drei mal zwischen jeweil den anderen beiden Anschußpaaren......
Diese einzelnen drei Phasenwiderstände werden irgendwie mit Wurzel drei zu einem Geni (Motor )-gesamtwiderstand zusammengerechnet ( muß gleich noch mal nachschaun wie genau das zusammenhängt......)

In einer Dreiecksschaltung sind 2 "Spulenphasen" in Reihe geschaltet und das DRITTE direkt Parallel geschaltet alle Drei zusammen bilden jetzt den Gasamtwiderstand einer Phase!
Rein logisch (auch ohne Formeln !) muß der Gesamtwiderstand zwischen zwei Anschüssen deutlich kleiner sein!!

(Im Dreieck gilt für den Widerstand zwischen 1 und 2
(R-1 +(S+T)-1)-1 = (RS+RT) / (R+S+T)

Wicklungsstrang die reduzierte (Leiter-)Spannung:

U stern = U Drei / wurzel 3
Nach dem ohmschen Gesetz reduziert sich deshalb der Strom in jedem Wicklungsstrang auf:

I stern = I Drei/ Wurzel 3

Die Leistung jedes einzelnen Wicklungsstrangs bei Sternschaltung ist darum:

P stern = U stern x I stern = (U drei/ wurzel3 ) x (I drei/ wurzel 3) = P drei/ 3

Daraus ergibt sich, dass die Gesamtleistung des Motors Geni auf ein Drittel reduziert wird! )




Fazit; wenn durch eine Stern -Dreiecksumschaltung der Gesamtinnenwiderstand deutlich sinkt.., müßte der Geni bei gleicher mechanischer Leistung (Wind) einen besseren Wirkungsgrad haben!
Ich hoffe das stimmt, so wie ich mir das mal so eben kurz recherchiert habe. ;)

Bin für Richtigstellungen und, oder Ergänzungen dankbar!!:-)

Ich werde das mit meinen Generator ausprobieren..(dauert noch ein bissel.....!.)

@Bernd;, Bilder von meinen Basteleien habe ich noch nicht gemacht . Ich wüßte auch nicht, was interessant sind würde. Einen Savonius kennt wohl jeder hier ( Dreht sich hier im Hof schon seit Monaten 1.2 m Durchmesser 1,9 m hoch Prototyp...... werd in ein paar Tagen noch einen bauen.)
Oben auf den Dach habe ich eine Rahmenkonstruktion ca 3.5x 2,3 m aus verzinkten 160mm Doppel T Trägern (Gummigelagert entkoppelt) zusammengeschraubt.
Kann da jetzt Alles oben drauf variabel festklemmen. Wollte da urspünglich 3- 5000 l Wasser hochpumpen (Pumpspeicherwerk...10m Höhenunterschied Brunnen noch mal 15 Meter tief......) ist noch nicht vorzeigbar...wenn Regenwetter aufhört mache ich das Dach weiter....
Fassadenheizung..... 20mm Verbundrohr in der Außenwand ( kommt noch Dämmung davor....ein riesen Solar Massenspeicher...Solaranlage kann auch direkt im Wnter optimal genutzt werden ...und keine Schimmelbildung mehr möglich!!)
Westliche Hauswand Luftkollektor ( ca 50m²)
im Süden 20 m² Heatpipe Kollektoren liegen schon 2 Jahre auf den Dachboden...
Rauchabgassystem....( entzieh den Abgasen die Wärme... "Glockenprinzip"....werde ich noch modifizieren vor der nächsten Heizsaison....)

Alles noch keine Bilder "zur Veröffentlichung".

Der momentane Geni hat 24 Pole 3 Phasen 36 Spulen überlappt 4fach 0,75 Draht parallel gewickelt. Ähnlich, wie ich letzte Woche entdeckt habe Deinem C Stator!!:-))
Mein Rotor hat eine Edelstahlwelle und Edelstahlflansch ( liegen auf dem Schrottplatz noch etliche rum!!) geil zum Basteln... ;) Rotordurchmesser 15,5 cm.
Mit Testspule( Rotor in Drehbank eingespannt) um die 10 V 200 Umdrehung...(ohne Gegenpol!!)
...aber Alles noch zu früh....noch nicht "zeigbar"...keine Amper, Widerstand etc...
Ich müßte mit Femm vorab mit realen Maßen und Werten eine Simulation machen......schaun wir mal...

Wünsch Dir Bernd ein schönes WE .....
Querdenker
 
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