Scheibengeneratoren warum nicht fertig nehmen?

[fiedje]

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[jb79]

Hallo Friedhelm!

Prinzipiell ist jeder Motor/Generator geeignet, der bei sagen wir mal 100Umdrehungen eine ausreichend hohe Spannung erzeugt und genau da liegt das Problem. Als Motor brauchen diese Maschinen sagen wir mal 36V, treibt man sie aber mit der selben Drehzahl an, so ist die Spannung die man rausbekommt geringer, es kursiert hier irgendwo ein Wert der sagt, daß man eine um etwa 25% geringere Spannung rausbekommt. Das würde bei einem 36V Motor dann ca. 27V Generatorspannung bedeuten, unter Last natürlich noch weniger.
Ein 36V Motor mit sagen wir mal 250Umdrehungen bringt dann 27V bei 250Umdrehungen, für 12V braucht man dann etwa 111 Umdrehungen, bei einem Vertikalläufer ein Wert der schon einigen Wind erfordert. Besser wäre ein Motor, der diese Spannung schon bei sagen wir mal 50 Umdrehungen bietet (siehe auch Link zum Berechnungstool unten). Natürlich kann man auch mit Elektronik (DC/DC Wandler) oder einem Getriebe nachhelfen, aber wenn der Motor grob nicht paßt dann hilft auch das nicht viel.

Es stellt sich jetzt natürlich die Frage, wieviel Wind bei dir zur Verfügung steht, 200-300W klingen wenig sind aber schon ne ganze Menge und benötigen gerade bei wenig Wind schon eine ordentliche Fläche. Ein Tool zur groben Berechnung findest du da, gib mal für einen C-Rotor einen Wert der Betz'schen Konstante von 0,2 ein, dann bekommst du einen ungefähren Eindruck wieviel Wind bei z.B. 1m² notwenig ist, um 200-300W zu bekommen (so ab 13m/s gehts da los), du brauchst also ordentlich Fläche für dein Windrad, bei 4m² erreichst du diese Leistung schon bei 8-9m/s. Bedenke: die entnehmbare Leistung steigt mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit => doppelte Geschwindigkeit=8-fache Leistung.

2 Generatoren zu betreiben ist sicher auch ne Lösung die gewisse Vorteile bietet (z.B. nur den halben Strom pro Generator). Auch die 2-Punkt Lagerung mit Generatoren ist sicher keine schlechte Idee, braucht aber vermutlich eine Abspannung wenn der Rotor größer wird bzw. muß man sich auch um die Ableitung der Energie vom oberen Generator kümmern.
Ich bin persönlich der Meinung, daß eine Ladeelektronik sicher günstiger hinzubekommen ist, auch Kurzschlüsse an den Batterien sollten kein Problem darstellen wenn das Ganze entsprechend ausgelegt wird.

Für die Dimensionierung deines Rotors ist also wichtig, wieviel Wind du durchschnittlich hast und welche Leistung du haben willst (ist eh schon angegeben). Je mehr Leistung und je weniger durchschnittliche Windgeschwindigkeit, desto größer muß das Ganze werden.

[Bernd]

Hallo Friedhelm und herzlich willkommen in unserem Forum.

Deine Idee zwei Nabenmotoren für die Lagerung deines geplanten Windrades einzusetzen ist gut.
Zum einen erhälst du so eine robuste Lagerung, zum anderen können sich die beiden Generatoren
ergänzen.
Nabenmotoren gibts im Internet schon ab ca. 70 Euro neu.
Oft haben diese eine Nenndrehzahl von um die 200 U/min und 36 Volt.
Als Generator eingesetzt erzeugt mein eigener Nabenmotor ca. 8 Volt bei 60 U/min.
Nimmt man zwei davon und verschaltet sich nach der Gleichrichtung so das sich ihre Spannungen
ergänzen, erhält man eine Konstruktion die ab ca. 35 - 40 U/min in den Ladebeginn für einen
12V Akku kommt.

Wichtig ist dabei, das du das Windrad im Durchmesser relativ klein hälst, dann passt die Rechnung.
gut wäre z.B. 0,8 -1m Durchmesser und 2m Höhe.

Die verlinkten Scheibenmotoren haben ihre Nennleistung und damit ihre Nennspannung bei um die 2000 U/min.
Das kann man ohne Getriebe total vergessen.

Grüsse

Bernd

[fiedje]

--- gelöscht ---

[Bernd]

ahaaa fürs segeln soll soll das also sein.
Wie gefällt Dir denn dann mein Grössenvorschlag ? Ich vermute weniger .
Allerdings wenn du permanent 120 Watt benötigst, dann wären die 2m² eher noch wenig denn
man muss ja mit einer durchschnittlichen Windgeschwindigkeit rechnen und nicht mit Sturm.
Falls deine Leistungsangabe aber den Spitzenwert des Windrades darstellen soll, z.B. bei 12m/s,
dann würde knapp 1m² Windradfläche reichen.
Das ist jetzt der Knackpunkt, wann die genannte Leistung anstehen soll.

Deine Grafik gefällt mir gut, genauso könntest du das bauen.
Um der Stabilität willen aber besser mit weiteren Tragarmen auf der Höhe verteilt.

Grüsse

Bernd

[fiedje]

Bernd da hast Du recht..

2 m in der Höhe wären mir als bewegte Masse zu mächtig.
Der Arm würde länger, die Massnahmen zur Erhöhung der Stabilität usw.
Da wir beim alten Boot mit 107 Ah-Batterie mit Unterstützung einer kleinen Solarfläche und ab und zu ein wenig Aussenborder schon mal 4 Tage auskamen,
werde ich eher auf Stromsparmassnahmen als in zu grosser Fläche für Windkraft investieren.
Wobei die Solarfläche mehr zur Erhaltungsladung diente, um die Batterie im Winter nicht ausbauen zu müssen.
Der Ertrag dürfte bei 45x45 cm nicht so umwerfend gewesen sein.
Wir benötigen jetzt mit dem grössern Boot zwar etwas mehr Strom, aber ich denke, über 0,75 x 1 m werde ich nicht gehen.

Gruss Friedhelm

[jb79]

Eine Montage weiter unten (z.B. direkt am Bootsrumpf) kommt vermutlich nicht in Frage, weil da die Segel im Weg sind, oder?

[fiedje]

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[fiedje]

--- gelöscht ---

[Bernd]

Was den Preis anbelangt, die günstigsten kannst du hier kaufen.
Falls es die Wahloption gibt, solltest du immer den Motor mit der geringsten
Nenndrehzahl und der höchsten Spannung kaufen. Das heisst am besten für 48 Volt und
für ein 28 Zoll Rad (falls diese Auswahl besteht) Normalerweise haben die meist 170 U/min und 36 Volt.
Wohl auch das folgende Modell :
viewtopic.php?f=16&t=437

Grüsse

Bernd