Meine Versuchsanlage

[Bernd]

Hallo Bernhard, der Motor in deiner PDF ist ein Siemens Servormotor.
Diese Motoren sind bürstenlose Drehstrommotore für den Einsatz in der Industrie.
Ob man Servo- oder Stell- oder Antriebsmotor oder was auch immer dazu sagt ist aber auch egal.
Auf jeden Fall kriegt man quasi nichts robusteres.

Ich denke er wird eine Nenndrehzahl von 3000 U/min haben.
Der gemessene Innenwiderstand von 1,8 Ohm ist für die Nutzung an 12 Volt System leider viel zu gross.
Du musst jetzt nicht enttäuscht sein, aber soviel Widerstand verursacht sehr grosse Verluste je höher
die entnommene Leistung ist.
Der Grund liegt einfach darin begründet das diese Motoren in der Regel für 200 - 600 Volt konstruiert
wurden, da sind dann 1,8 Ohm Spitze aber nicht bei 12 Volt !

Was auch oft nicht bedacht oder verstanden wird ist das man mit Motoren die für weit höhere Spannungen
konzipiert sind, die angegebene Max. Leistung bei weit geringeren Spannungen längst nicht erreichern kann.
Der Motor kann seine Nennleistung nur bei Nennspannung erzeugen. Das gilt auch für den Generatorbetrieb.
Der Grund liegt darin das die zulässige Verlustleistung (Abwärme) die im Generator entsteht maßgeblich
durch die Höhe des fliessenden Stroms bestimmt wird.
Normalerweise stehen die Werte für den zulässigen Strom auf den Typenschild, aber der hat ja keins mehr.

Bei einem grösseren Repeller würdest du nur noch schwer auf die nötigen Drehzahlen kommen um ohne Umwege
direkt einen 12 Volt Akku zu laden.
Die jetzige Repellergrösse, vielleicht noch ein bisschen mehr, passt recht gut zu diesem Motor, auch von der
max. Leistung her.
2 m oder mehr Repellergrösse könnte bei 12 Volt Nutzung und sehr starken Wind schon dazu führen das man den
max. zulässigen Strom für die Wicklungen überschreitet.

Grüsse

Bernd

[bernhard8]

Das mit max. Spannung, Strom u. Leistung ist mir schon klar. Ich ziele natürlich auch nicht auf die Nennleistung ab sondern vielleicht auf einige Hundert Watt bei sehr viel Wind. Wenn ich von einem maximalen Strom von 10 Ampere ausgehe (ca. 2000W/200V) dann komme ich auf eine maximale abgebbare Leistung (bei Leistungsanpassung) von ca. 10A^2*1.8Ohm, also 180 Watt. Nur so als Grössenordnung, ich weiss ich habe die 3 Phasen nicht separat berücksichtigt. Spitzenströme hält das Ding ganz sicher aus, speziell weil der Generator ja dann voll im Windstrom gekühlt wird.

Gehe ich recht in der Annahme dass sich ein Repeller
*) mit grössere Durchmesser automatisch langsamer dreht
*) mit weniger Blättern schneller dreht

Daraus ziehe ich den Schluss dass vielleicht ein grösserer Durchmesser mit 2 oder 3 Blättern am Ende für grössere Leistungen passen könnte.

[Bernd]

Grösserer Durchmesser bedeutet (bei gleichen TSR) einer geringere Drehzahl.
Das ganze kann man in gewissen Grenzen durch die Formgebung des Blattes beeinflusen.
Allerdings haben schneller drehende Blätter auch wieder andere Besonderheiten, z.B. ein
geringeres Anlaufdrehmoment.
Ein Rohrflügler wäre vielleicht was für dich, da kann Dir unser User Menelaos was zu sagen,
der ist allerdings gerade im Diplomstress.

Ok, du weisst also was dein Generator so ungefähr abgeben kann, das wusste ich nicht.

Grüsse

Bernd

[bernhard8]

Heute ist endlich mal ein bissl mehr Wind gegangen. Wir haben heute zum ersten mal wirklich "Strom erzeugt". War halt nicht viel, aber für eine kurze Ladephase hats gereicht:
http://www.scheisstechnik.at/windrad/rrd.pl

Ich arbeite gerade an einer Ladeschaltung damit ich ab so ca. 6-10V versuche den Akku zu laden. Ich denke an einen normalen Step-Up Schaltwandler. Wenn alle Prüfungen an der Uni vorbei sind hoffe ich dass ich soweit bin (ca. Mitte-Ende Februar). Falls schon jemand brauchbare Schaltungen hat wäre ich natürlich über Infos dankbar.

[bernhard8]

Wollte nur kurz dieses Feedback geben:
Wir haben in der letzten Woche die Flügel des Repellers flacher gestellt. Dadurch läuft er zwar schwerer an, aber dreht sich schneller.

Heute haben wir endlich mal einen ordentlichen Wind. Ich kann leider keine Geschwindigkeit angeben, aber bei grösseren Bäumen bewegen sich heute auch schon Zweige und Äste. Würde mal behaupten so bis zu 10m/s geschätzt.

Bei diesem Wind habe ich heute schon Spitzenwerten von ca. 70 Watt Leistung gesehen. Die Drehzahl ging ohne Last auf ca. 500 U/min. Mit Last halte ich das Windrad im Moment auf ca. 200-300 U/min.

Vielleicht hilft das auch jemandem weiter der diesen Repeller hat bzw. sich zulegen möchte.

Zu den Statistiken:
http://www.scheisstechnik.at/windrad/rrd.pl

lG
Bernhard

[Bernd]

Das mit dem neuen Anstellwinkel ist eine prima Sache.
Auch die 70 watt sind doch schon mal sehr gut.
Nach wie vor ist deine Darstellung aller Werte super !

Grüsse

Bernd

[bernhard8]

Herzlichen Dank für den Tipp mit dem Rohrflügler. Ich habe bei ebay einen 2-Flügler erstanden. Den hat offenbar jemand selbst aus einem Abwasserrohr gebaut. (Aufschrift "wing force"?). Jedenfalls haben wir gleich einen dritten Flügel passend dazu angefertigt und den Abstand von der Nabe bis zum Flügelbeginn um ca. 10cm verlängert. Dadurch haben wir nun einen 180cm Rohrflügler.

Die Leistungsdaten im Vergleich zu vorher sind auf Anhieb beeindruckend:


Ich habe Spitzen von 170 Watt gemessen. Ganz schön ist jetzt schon zu sehen dass nur eine Windböe sofort für einen kurzzeitigen massiven Leistungsschub sorgt. Ich habe das Gefühl dass ein ganz kleiner Windschub sofort die Leistung verdoppelt. Hier sieht man ganz klar die Abhängigkeit (v^3).

Frage: wie weit macht es Sinn in der Nabennähe überhaupt eine Flügelfläche zu haben? Ist es nicht viel mehr Wert hier Abstand, also mehr Radius zu schaffen?

[Wilfried]

Hallo Andreas,

ich habe gerade einen 1 kW Whisper gekauft, da sitzen an der Nabe zunächst 30 cm Quadratrohr und erst daran beginnen die Flügel.

Gruß
Wilfried

[Bernd]

Direkt an der Nabe "bringt" Flügelfläche nur etwas, wenn sie sich an den dortigen Verhältnissen
für das geringe TSR orientiert. Bei den neuen Enercons ist die Flügelwurzel daher sehr voluminös und mit
hohen Anstellwinkel geformt. Die eigentliche Leistung entsteht aber eher Richtung Flügelspitze.
Ihr kennt vielleicht die Windräder des Prof. Crome ? Da sitzen unverwundene Profile an einem
langen Tragarm.
Es wird auch deutlich wenn man sich vor Augen hält das nicht nur die scheinbare Windgeschwindigkeit
beim Horizontalwindrad im Zentrum für die "langsamer laufenden" inneren Flügelbereiche geringer ist,
zusätzlich ist auch der Hebelarm viel kleiner.
Innen hat es der Repeller also schwer Leistung zu erbringen.

@ Bernhard
Ich habe mal bei Ebay sehr schmal geschnittene Rohrflügler gesehen, die bunt bemalt waren.
Sind das evtl. deine neuen ?

Grüsse

Bernd

[bernhard8]

@Bernd: Ja genau, den habe ich von ebay. Ist überhaupt nix besonderes dran, allerdings dürfte die ausgeschnittene Form echt gut funktionieren.
Ich habe noch kein Foto von unserem neuen Dreiflügler, das reiche ich bald nach. Jedenfalls hat das erste Experiment offenbar geklappt.

Wir werden demnächst dann versuchen das Profil auf ein grösseres Rohr abzupausen und es mit 3m versuchen. Allerdings wird das dann echt schon gross und vermutlich gefährlich.