Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Ladeelektronik, Messgeräte, Steuerungen etc.

Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon M.Eng » Do 29. Jan 2015, 13:32

Hab eben gemessen:

2,2 V bei 250 /min
7,2V bei 850/min

Ohne last.

vg
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon M.Eng » Do 29. Jan 2015, 13:43

Wäre so ein Spannungsverdoppler eine Möglichkeit um nicht so sehr untersetzen zu müssen?

http://www.digitalo.de/products/167892/ ... -36-V.html
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon Totte » Do 29. Jan 2015, 14:56

Ja, die DC/DC StepUp Converter funktionieren da auf jeden Fall, die gibt es auch in Ausführungen mit mehreren hundert Watt Leistung ...
Aber ich würde da eher mal für die ersten Experimente beide Phasen gleichrichten und in Reihe schalten, um eine höhere Ausgangspannung zu erzielen.

Dazu wäre es aber auch wichtig zu wissen, welchen Rotor Du verwendest und welche Rotordrehzahlen zu erwarten sind ... erst danach können wir der Frage nachgehen, ob man mit einem Getriebe oder mit einem DC/DC Converter anpasst.

Rein experimentell betrachtet, könntest Du nun die zwei Phasen mal separat gleichrichten und mit je einem großen Elko puffern.

Schön wäre, wenn Du mal noch einen Kurzschlusstrom-test machen könntest:
Eine Phase mit dem Multimeter in AC Strommessung mit größtem Messbereich (sollten 10 oder 20A sein) kurzschliessen und dann wieder Akkuschrauber ran.
Messe bitte den Kurzschlusstrom in Bezug zur ungefähren Drehzahl.

Dabei bitte vorsichtig sein, dieser Test kann unter Umständen zu sehr großen Kurzschlussströmen führen und sowohl Generator als auch DMM beschädigen, also bitte schön beim Test auf das Multimeter schauen und ggf. den Test abbrechen.
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon M.Eng » Do 29. Jan 2015, 15:48

Hey, danke für die ausführliche Antwort.

Es wird ein 5 Blättriger Horizontalläufer (Hoffe ich muss jetzt nicht das Feld räumen... :-P). Ich gehe von ca 120 /min aus.

Also hieße das, dass ich die spannunf sehr wohl verdoppen kann, wenn ich beide Spannungen (4 Drähte) separat gleichrichte?
Das war ja eig die ursprüngliche Frage.

Das mit dem Kurzschlusstrom versuche ich morgen mal.

Und nochmal zum verständnis: Laut konti muss ja bei Spannungsverdopplung Stromhalbierung auftreten, richtig?
Sprich P1=P2-verluste

Vielen Dank erstmal :-)
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon M.Eng » Fr 30. Jan 2015, 09:35

Soo, guten Morgen :-)

Messung des Kurzschlusstromes ist erfolgt:

n [U/min] I [A]
240 0,6
300 0,92
460 2,1
500 2,4
620 3,7
670 4,3
870 7,2
880 7,3


Was sagt mir das jetzt? :-P

VG

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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon Bernd » Fr 30. Jan 2015, 09:51

Damit kann man die Reihenschaltung der Innenwiderstände deines Generators und deines Messgerätes berechnen.


Grüsse

Bernd
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon Totte » Fr 30. Jan 2015, 14:29

Das bringt Dir nun die Aussage, dass Du einen Generator hast, der auf Grund seines geringen Innenwiderstandes sehr wohl in der Lage ist einen guten, kräftigen Strom zu liefern.

Im Anhang findest Du nun eine kleine Excel-Tabelle, mit der Du einfach mal mit Deinem geplanten Rotor spielen kannst.
M_Eng_Rotor.xlsx
(11.58 KiB) 66-mal heruntergeladen

Oben hast Du dazu die Eingabefelder in grün.

Bei Deinem geplanten Fünfflügler (Schnellaufzahl ergibt rund Faktor 2) mit 1,7m Durchmesser und einem angenommenen Gesamtwirkungsgrad der Anlage von 15% ergibt das bei Deiner Plandrehzahl von 120 rpm (5 m/s Wind) etwa 25W die Du „ernten“ kannst.

Aus Deinen groben Experimenten am Schrittmotor siehst Du nun auch, dass da ein Getriebe von 1:5 nötig wird, um den Schrittmotor auf Drehzahl zu bringen, bei der Du dann die etwa 25W abgreifen kannst.
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon Totte » Fr 30. Jan 2015, 15:12

Um den Schrittmotor weiter zu Charakterisieren kannst Du nun noch das Losbrechmoment bestimmen.
Das Losbrechmoment sagt Dir, wieviel Widerstand der Rotor/Wind überwinden müssen, um eine Drehbewegung des Schrittmotors einzuleiten.

Dazu befestigst Du waagerecht einen starren Hebel symmetrisch an der Welle des Schrittmotors.
Mit einer Waage (z.B. Küchenwaage) unter dem Hebelarmende versetzt Du dann den Motor langsam in Drehbewegung.
Du liest an der Waage die angezeigte Masse in Kilogramm ab, bei der der Schrittmotor aus der Ruhestellung in die Drehbewegung übergeht.

Das Losbrechmoment M berechnet sich dann wie folgt: M = m * g * l

Wobei m die Masse in [kg]; g die Gravitationskonstante mit 9,806 [m/s²] und l die halbe Hebellänge in [m] ist, also von Motorwellenmittelpunkt bis zum Auflageende auf der Waage.
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon M.Eng » Fr 30. Jan 2015, 15:17

Hey Totte,

du bist ja der absolute Wahnsinn :-)

Recht herzlichen Dank!! ;-)

Das probier ich gleich am Monatg mal aus :-)
(Hab den ganzen Kram auf arbeit und noch bissel zu tun bis zum Feierabend)

Sieht du eine realistische chance, dass das klappen kann?
Ich hab da echt Bauchweh... mit dem 5:1

Grüße

M.
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon M.Eng » Fr 30. Jan 2015, 15:33

Ach, es lässt einem ja keine Ruhe :-P

Gebel (Gewindeschneiderhalter) 8,5 cm
Gewicht (schwer es so genau zu sagen) ca 60g

--> 0,06kg*9,806m/s^2*0,085m=0,050011Nm

--> bei 5:1 0,050011*5=0,25 Nm, right?

Ist das schaffbar?

Wenn ja ab welcher Windstärke?

vg
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