Lösung gesucht: Generatorproblem Modell-WKA

[Textor]

Hallo,

ich betreue derzeit ein Schulprojekt, dass ich um alternative Energien und insbesondere um Windkraft dreht. Ein Teil davon soll sein, Rotorblätter für ein ca. 1m hohes Windrad zu bauen.

Ich tue mich momentan noch sehr schwer damit, einen passenden Generator zu finden. Es soll einzig und allein eine LED zum leuchten gebracht werden. Ich habe bereits mehrere Motoren ausprobiert. Jedoch bekomme ich die LED nur mit extrem hohen Umdrehungen zum leuchten und ich befürchte, dass das diese allein mit Wind nicht zu erreichen sind. Bisher habe ich 12V Druckermotoren ausprobiert, sowie einen kleinen Getriebemotor. Jedoch darf das Widerstandsmoment ja nicht allzu hoch sein, damit man keine Starthilfe braucht.

Ich muss dazu sagen, dass ich von der Materie absolut gar nichts verstehe. Es wäre wirklich super, wenn mir jemand einen Tipp geben könnte. Spielt die Größe des Motors eine Rolle?

Schon mal danke!
Jan

[Ekofun]

Hallo Textor,

Können Sie uns Abmessungen vom Windrad geben,und was ist das für Windrad,Vertikal oder Horisontal Windrad.Und seine Durchmesser sowie bei Vertkalwindrad auch seine höhe.

Und welche Spanung braucht diese eine Diode und welche Leistung die hat.Normale weise haben einzelne dioden ca 2 W und ca 0,2 A Stromstärke,manche noch weniger.

Und sagen Sie uns bei welchen Drehzahlen soll Diode anfangen zu leuchten.

Grüße

Ekofun

[herbk]

Hi Ekofun,

Normale weise haben einzelne dioden ca 2 W und ca 0,2 A Stromstärke

Wie kommst Du den darauf? 1W LEDs gelten schon zu den Leistungsträgern... Eine Weiße LED, wie ich sie Anfangs an meinem Teststand hatte, gönnt sich 20mA bei 3,2V (Spannung schwankt je nach Hersteller)

Hi Jan,
wenn eine LED der genannten "Leistungsklasse" genügt, nimm einen Motor der für eine höhere Spannung ausgelegt ist. Und wie Ekofun schon geschrieben hat: sag den Rotordurchmesser, die Bauweise usw zum Windrad und auch bei welchem Wind die LED leuchten soll.

Ach ja... - und:: willkommen im Forum

[Textor]

Vielen Dank schonmal für die Antworten und die Willkommensgrüße!

Es handelt sich um ein horizontales Windrad mit einer Nabenhöhe von ca. 1m haben. Der Rotdurchmesser wird zwischen 60 und 100cm liegen.

Ich habe jetzt eine rote LED gekauft, die angeblich am wenigsten Spannung braucht. Meine es wären so 1,5V. Prinzipiell gilt hier für mich, es muss nur irgendetwas leuchten. Nehme da gerne die Diode die am wenigsten verbraucht.

Ich denke, dass so ab 80-100 Umdrehungen ein Leuchten definitiv sichtbar sein muss. Wenn es denn möglich ist

Schöne Grüße,
Jan

[Ekofun]

Hallo Herbert,

nun habe gesehen eine weisse Diode,sieht wie eine Würfell,bei Conrad.Steht 3W und 300mA.So denke das es heute Leistungsfähige Dioden gibt als früher z.B 20mA und 2 V,mehr gab es nicht.
Oder habe da was falsch verstanden?

Grüße

Ekofun

[herbk]

Guten Morgen Jan,

ja, rote LEDs haben die niedrigste Betriebsspannung, je nach Hersteller zwischen 1,5 und 2,2V.
Mit der sollte was Du (Ihr) vor habt auch so weit funktionieren. Bei meinem Teststand brennen die weißen LEDs bei 250 U/min mit schöner Regelmäßigkeit durch - allerdings ist da schon ein wenig Aufwand beim Generator dabei.
Ich habe vor kurzen mal ein paar "normale" Elektromotore ("normal" = permanenterregte Kommutatormaschine) an den Oszi gehangen, richtig schöner Strom kam da nicht raus, eher so etwas wie ein "Spannungsrauschen"...
Ich denke aber, dass das alles relativ problemlos geht, wenn Du Dir LEDs besorgst die möglichst wenig Strom brauchen (gibt es so ab 2mA), denn wenn der erzeugte Strom nicht abfließen kann, dann baut sich die Spannung schon auf....


Ich würde, so fern es nicht ins Projekt passt einen simplen Luftspulengenigenerator selbst zu basteln, auf einen Nabendynamo zurückgreifen. Aber am besten mal vorher in einem Fahrradladen das Rastmoment prüfen...
Hinter dem Geni (bei einer Kommutatormaschine eigentlich nicht, laut Oszi bilden als Motore gebaute Kommutatormaschinen aber auch deutliche negative Spitzen aus) benötigst Du erst mal einen Gleichrichter (den Du Dir am Besten aus Shotkydioden selbst baust weil fertige Brückengleichrichter zu viel Spannung "schlucken") und einen Kondensator um das Flackern zu mindern.

Guten Morgen Ekofun,

Oder habe da was falsch verstanden?

ja das glaube ich..
Jan möchte nicht "Licht machen" sondern mit einer LED anzeigen "dass da Strom da ist" - und dazu benötigt man keine 1, 3, 5 oder noch mehr (auch die gibt es) Watt LED.
Da genügt eine ganz kleine wie sie überall als Betriebskontrolle (z.B.) eingesetzt werden - die benötigen sogar noch weit weniger Strom als die 20mA.

[Textor]

Wie aufwendig ist es denn, so einen Luftspulengenerator zu basteln? Habe noch ca. eine Woche Zeit. Und was würde das ganze kosten?

Einen Nabeldynamo habe ich auch schon ausprobiert, dabei gab es nur leider 2 Probleme. Das erste war das Rastmoment, was mir ein wenig Sorgen macht. Das zweite ist, dass diese Dynamos darauf ausgelegt sind, dass sich die Nabe dreht. Daher ist der Anschluss fest mit der Welle verbunden. Bei dem Windrad müsste es sich aber genau anders herum verhalten. An der Welle soll der Rotor befestigt sein und die Nabe still stehen. Dadurch wickelt sich das Kabel zwangsläufig auf. Kennt da jemand eine Lösung?

[Ekofun]

Hallo zusammen,

ja,es gibt Leuchtdioden die 2 mA brauchen und mit 1 V leuchten schon voll.Die werden als Kontrolanzeigen bei Regler eingesezt.Dann soll Geni ca 0,1 W geben können.
Es gibt Modelmotoren die mit 6 V ,12V betrieben werden.Haben Komutator und nur Rotor ist bewickelt,hat nur 3 Nuten.Am Stator sind 2 Ferrit magneten.
Diese Motoren sind für große Drehzahlen ausgelegt,so müssten neu bewickelt werden mit dünne Draht um bei 100 U/min erforderliche Spanung geben.Möglich werde das zu machen.Am Rotor ist genug Platz weill die Leistungen haben biss 20 W und mehr.Und sind bilig.
Das wäere auch eine Lösung,glaube ich .

Grüße

Ekofun

[herbk]

Hi Jan,
in einer Woche einen Geni basteln... das wird etwas eng, - außer Du hast sonst nichts mehr zu tun....
Schraub die Flügel doch an die Nabe und mach die Welle fest. Das Rastmoment wird bei so kleinen Windrädern immer ein Problem sein, auch wenn Du einen DC Motor nimmst, der in der Lage ist die Spannung zu bringen - deshalb bauen wir uns ja alle Luftspulengenis.

Wie oben schon geschrieben, such Dir einen Motor der für eine möglichst hohe Spannung ausgelegt ist. 220V Kommutatormotore bekommt man meist nur elektrisch erregt. Erstze die Erregerwicklung durch einen Magnet, ich denke das ist weniger Aufwand als neu wickeln.

Edit:
mit so einem KÖNNTEST Du eine Chance haben...:
http://www.ebay.de/itm/T1811-Gleichstrommotor-100-240V-Bosch-Heissluftgelase-GHG-600-CE-/251892571876

[Ekofun]

Hallo zusammen,

ich habe ein Ledreflektor mit 19 Dioden,und gibt erste Lichtstral ab 2,5 V.Betriebspanung ist 5 biss max.6 V.bei 6V zieht er 0,15 A.Und er leuchtet auch ohne Gleichrichter nur flakert er biss Drehzahl eine bestimmte Frequenz erreicht.

Muss man für eine Led die mit 1 V schon voll leuchtet so eine "große" Motor als Geni haben.?

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Grüße

Ekofun