von andreas » Fr 21. Mai 2010, 22:55
Hallo Bernhard,
Unwuchten sind leider typisch für Eigenbauten, aber korrigierbar. Mein Horizontalrotor hat mehrere Montagen erfahren, dabei auch diverse Auswuchtungen. Das Ergebnis ist nun so gut, daß ich daran nichts mehr ändern möchte. Immerhin läuft das Teil an, bevor die Blätter an den umliegenden Bäumen beginnen, im Wind zu wackeln...
Zunächst ist es sinnvoll, jedes Einzelteil von Generator und Rotor auszuwuchten. Man baut so ein Gebilde ja in mehreren Stufen auf, da lohnt in jedem Arbeitsgang ein Kontrolle der Unwucht und oft ist eine Korrektur nötig.
Hier habe ich die erste Generatorscheibe mit den Magneten montiert und ausgewuchtet. Da die Lagerung sehr leichtgäng ist (Festplatten-Spindellager), reichte das Anbringen von einem kleinen Gewicht (habe dazu ebenfalls kleine bis winzige Magnete benutzt) quer zur Achse horizontal auf dem Umfang der Teile. Zieht das Gewicht an jeder Stellung den Rotor nach unten, ist es noch zu schwer. Mit abnehmenden Gewichten kann man den Punkt finden, wo eine statische Unwucht auftritt. Hier reichte dann jeweils ein mehr oder weniger harter Schlag radial gegen die Generatorscheiben, um sie in der nur leicht angezogenen Spindelaufnahme zu verschieben. Läuft die erste Scheibe perfekt, wird sie mit drei Tropfen Kleber fixiert und die zweite erfährt die selbe Prozedur.
Nach Montage der Nabe (kann je nach Konstruktion unterschiedlich sein) wird diese ebenso ausgewuchtet und fixiert. Aber das waren nur die Vorarbeiten, um keine Unwuchten außerhalb der Rotorebene zu haben. Den deutlich größeren Anteil der Unwucht bringen die Blätter selber mit sich.
Bei der Erstellung der Blätter sollte man viel messen und vergleichen, ggf. nacharbeiten. Entscheidend ist letztlich das Gewicht und der Schwerpunkt der Blätter. Der Schwerpunkt läßt sich auf einem Winkeleisen mit Dreieck nach oben auspendeln; er sollte bei allen Blättern beim gleichen Radius liegen. Bei aufliegender Spitze bzw. Wurzel des Blattes kann man die Wurzel- und Spitzengewichte vermessen, auch sie sollten zum Schluß gut gleich sein. Übliche Haushaltswaagen schaffen um 1 g Auflösung, größer sollte die Blattdifferenz aller Messungen also nicht sein.
Leider ist damit die Auswuchtung immer noch nicht zu Ende, denn es folgt noch die recht kritische Montage der Blätter auf der Nabe. Dabei sind die Blattspitzen sowohl in eine umlaufende Kreislinie zu bringen als auch der Spitzenabstand muß unbedingt gleich sein. Das ist eine knifflige Arbeit, für die man sich Zeit nehmen muß. Allein in der Luft der Befestigungen steckt viel Platz für Unwuchten, die man später kaum noch korrigieren kann.
Ist das alles erfolgreich absolviert, kann man das Windrad komplett testen - natürlich in einem abgeschlossenen Raum ohne Luftzug. Im Idealfall pendelt das Windrad nach leichtem Anschieben nicht aus, sondern bleibt in jeder Lage stehen. Da man die Güte der Lagerung kaum bewerten kann, sollte man auch da mit an die Blätter angehängten Gewichten arbeiten, um eine in der Lagerreibung untergehende Unwucht zu erkennen. Zur Korrektur an dieser Stelle habe ich nur noch Lack benutzt, also zu leichte Teile mit etwas mehr Farbe versehen.
Wichtig zum Abschluß: Blätter in der Nabe zusätzlich und unabhängig von der eigentlichen Aufhängung fixieren (z.B. je zwei Extra-Bohrungen mit Holzschrauben oder Stiften drin). Alle Teile beschriften oder eindeutig markieren - es dürfen später keine Verwechslungen mehr vorkommen, sonst fängt man wieder von vorn an.
Nach einer sorgfältigen Auswuchtung läuft so ein Windrad bis über tausend Touren hoch nahezu vibrationsfrei und reagiert sehr empfindlich auf geringsten Wind.
MfG. Andreas