Zitat geschrieben von Flex
Warum wird eigentlich unten wie oben die Glasfasermatten verwendet?
Soweit ich weiß dient das der Stabilität.
XXLRay
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Re: 6 KW Generator
· Gepostet: 26.04.2010 - 01:07 Uhr · #62
Ja, es dient der Stabilität...obwohl man sich das meiner Meinung nach eigentlich auch sparen kann. Ich habs auch nur gemacht um mir hinterher nichts vorwerfen zu müssen wenn irgendwas schief geht... 
Mein Stator ist so dick und mächtig...da ginge auch so nichts kaput.
Letztlich würde im Normbetrieb auch nie was passieren. Es geht dabei wohl mehr um die hohen Windgeschwindigkeiten wenn viel Verlustwärme das Harz im STator stark erwärmt so das es weich wird. Die Kraft die auf den Stator wirkt ist ja eigentlich nur axial, nicht radial. Es ist mehr ein safetyfaktor. ich denke dass wenn man genug Glasfaserschnipsel mit in den Stator eingießt man sich die Matten auch gut sparen kann. Letztlich macht es ja aber auch keine Arbeit die Dinger einzugießen und man hat nochmal eine schöne Schutzschicht zwischen Spulen und Magneten...falls da mal was schleift oder so...
Gruß
Max
Mein Stator ist so dick und mächtig...da ginge auch so nichts kaput.
Letztlich würde im Normbetrieb auch nie was passieren. Es geht dabei wohl mehr um die hohen Windgeschwindigkeiten wenn viel Verlustwärme das Harz im STator stark erwärmt so das es weich wird. Die Kraft die auf den Stator wirkt ist ja eigentlich nur axial, nicht radial. Es ist mehr ein safetyfaktor. ich denke dass wenn man genug Glasfaserschnipsel mit in den Stator eingießt man sich die Matten auch gut sparen kann. Letztlich macht es ja aber auch keine Arbeit die Dinger einzugießen und man hat nochmal eine schöne Schutzschicht zwischen Spulen und Magneten...falls da mal was schleift oder so...
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Re: 6 KW Generator
· Gepostet: 26.04.2010 - 02:06 Uhr · #63
Nochmal einige Überlegungen die ich aus der Kneipe mit nach Hause getragen habe
Bei meinem nächsten Stator werde ich wohl einiges anders machen um den Problemen entgegenzuwirken die nun aufgetreten sind.
1. Ich werde anderen Draht verwenden:
Statt mit 2x 1,32er Dräten parallel zu wickeln werde ich wohl mit einem Draht und in der Stärke von etwa 1,5 bis 1,6 mm arbeiten.
Der Innenwiderstand wird dadurch zwar etwas höher sein...aber auch nicht sooo sehr viel. Ich schätze dass er von 5,2 Ohm auf etwa 5,5 Ohm ansteigen würde. Da ich jedoch auch den Luftspalt dann viel kleiner ausführen kann, wodurch mehr Flussdichte zu erwarten ist, käme ich letztlich auch auf eine kleinere WIndungszahl von etwa 170 statt jetzt 240 WIndungen.
Dadurch würde ich als Nebeneffekt auch noch etwa 14 Kilo Kupfer sparen.
2. erhalte ich durch diese Veränderung dann einen Stator der wohl nicht dicker würde als 2 cm.
Dadurch brauche ich dann acuh weiger harz und habe damit auch nicht so viel Reaktionshitze. Es würde also ohne Probleme möglich sein in einem Rutsch zu gießen.
3. werde ich die Art des Harzes wechseln.
Ich versuche es das nächste Mal nicht mehr mit Epoxydharz sondern mit Vinylesterharz. In Sachen Festigkeit und Chemikalienbeständigkeit steht es Epoxyd in nichts nach. Der große Vorteil hingegen ist die deutlich höhere Wärmefestigkeit. Vinylester kann auch ohne Tempern Temperaturen von bis zu 120 Grad ab ohne dass sich die mechanischen Eigenschaften verschlechtern. Epoxyd im Vergleich wird schon bei 60 bis 70 Grad weich und bei noch höheren temperaturen werden die Molekülketten dauerhaft zerstört. Wesentlich teurer ist es auch nicht.
4. wird das Gemisch anderes beschaffen sein.
Statt Mikrofiber werde ich ganz konventionelle Glasfaserschnipsel mit 0,6 bis 1 cm Länge verwenden. Vinylester ist wesentlich dünnflüssiger als Epoxyd so dass auch die Menge an Füllstoffen größer sein kann ohne dass die Fließfähigkeit des Harzes zu sehr abnimmt.
Außerdem werde ich wohl etwa 30 Gewichtsprozent Aluminiumtrihydroxid beimischen. Das Zeug findet sich in vielen Werkstoffen wieder. Bekannt ist es als Brandschutzmittel. Es verhindert, dass der Stator, sollte er doch mal zu heiß werden, anfängt zu brennen. Gleichzeitig fördert das Zeug die Wärmeleitfähigkeit des Stators und ist ein guter Füllstoff.
Durch die deutlich reduzierte Höhe des Stators wird auch die Wärmeabgabefähigkeit besser werden. Die Festigkeit wird jedoch verringert so dass ich Glasfasermatten an den Rändern dann für absolut unabdingbar halte.
Da ich noch immer auf die Magneten und das Harz für die Reparatur des Strators warte, werde ich die Zzeit nutzen und schon mal eine neue Gussform für den nächsten Stator bauen und neues Kupfer bestellen so dass ich dann in 2 Wochen oder so mit dem Wickeln der Spulen für den nächsten Generator beginnen kann.
Für einen bessere Wärmeleitfähigkeit der Form hatte ich darüber nachgedacht, den Formdeckel aus Aluminiun zu fertigen. Da mein nächster Stator aber wie gesagt wesentlich dünner werden und damit auch weniger Reaktionshitze liefern wird, ist das warscheinlich unnötig (teuer). Stattdessen überlege ich, ob ich den Formdeckel aus Plexiglas herstelle. Die Wärmeleitfähigkeit ist dann schon mal wesentlich besser als bei Holz und vor allem ist es durchsichtig
Man kann also wunderbar schauen was im Inneren der Form beim Aushärten vor sich geht. Das ist meiner Meinung nach ein nettes Feature und nicht übermäßig teuer.
Zusammenfassend wird der neue Stator dann also wesentlich billiger (weniger Kupfer und Harz) und leichter zu fertigen sein (weniger Thermische Belastung beim Aushärten) und dabei aber in etwa die gleichen Verlustleistungen erbringen wie auch der jetzige Stator....soweit zumoindest die Theorie
Gruß
Max
Bei meinem nächsten Stator werde ich wohl einiges anders machen um den Problemen entgegenzuwirken die nun aufgetreten sind.
1. Ich werde anderen Draht verwenden:
Statt mit 2x 1,32er Dräten parallel zu wickeln werde ich wohl mit einem Draht und in der Stärke von etwa 1,5 bis 1,6 mm arbeiten.
Der Innenwiderstand wird dadurch zwar etwas höher sein...aber auch nicht sooo sehr viel. Ich schätze dass er von 5,2 Ohm auf etwa 5,5 Ohm ansteigen würde. Da ich jedoch auch den Luftspalt dann viel kleiner ausführen kann, wodurch mehr Flussdichte zu erwarten ist, käme ich letztlich auch auf eine kleinere WIndungszahl von etwa 170 statt jetzt 240 WIndungen.
Dadurch würde ich als Nebeneffekt auch noch etwa 14 Kilo Kupfer sparen.
2. erhalte ich durch diese Veränderung dann einen Stator der wohl nicht dicker würde als 2 cm.
Dadurch brauche ich dann acuh weiger harz und habe damit auch nicht so viel Reaktionshitze. Es würde also ohne Probleme möglich sein in einem Rutsch zu gießen.
3. werde ich die Art des Harzes wechseln.
Ich versuche es das nächste Mal nicht mehr mit Epoxydharz sondern mit Vinylesterharz. In Sachen Festigkeit und Chemikalienbeständigkeit steht es Epoxyd in nichts nach. Der große Vorteil hingegen ist die deutlich höhere Wärmefestigkeit. Vinylester kann auch ohne Tempern Temperaturen von bis zu 120 Grad ab ohne dass sich die mechanischen Eigenschaften verschlechtern. Epoxyd im Vergleich wird schon bei 60 bis 70 Grad weich und bei noch höheren temperaturen werden die Molekülketten dauerhaft zerstört. Wesentlich teurer ist es auch nicht.
4. wird das Gemisch anderes beschaffen sein.
Statt Mikrofiber werde ich ganz konventionelle Glasfaserschnipsel mit 0,6 bis 1 cm Länge verwenden. Vinylester ist wesentlich dünnflüssiger als Epoxyd so dass auch die Menge an Füllstoffen größer sein kann ohne dass die Fließfähigkeit des Harzes zu sehr abnimmt.
Außerdem werde ich wohl etwa 30 Gewichtsprozent Aluminiumtrihydroxid beimischen. Das Zeug findet sich in vielen Werkstoffen wieder. Bekannt ist es als Brandschutzmittel. Es verhindert, dass der Stator, sollte er doch mal zu heiß werden, anfängt zu brennen. Gleichzeitig fördert das Zeug die Wärmeleitfähigkeit des Stators und ist ein guter Füllstoff.
Durch die deutlich reduzierte Höhe des Stators wird auch die Wärmeabgabefähigkeit besser werden. Die Festigkeit wird jedoch verringert so dass ich Glasfasermatten an den Rändern dann für absolut unabdingbar halte.
Da ich noch immer auf die Magneten und das Harz für die Reparatur des Strators warte, werde ich die Zzeit nutzen und schon mal eine neue Gussform für den nächsten Stator bauen und neues Kupfer bestellen so dass ich dann in 2 Wochen oder so mit dem Wickeln der Spulen für den nächsten Generator beginnen kann.
Für einen bessere Wärmeleitfähigkeit der Form hatte ich darüber nachgedacht, den Formdeckel aus Aluminiun zu fertigen. Da mein nächster Stator aber wie gesagt wesentlich dünner werden und damit auch weniger Reaktionshitze liefern wird, ist das warscheinlich unnötig (teuer). Stattdessen überlege ich, ob ich den Formdeckel aus Plexiglas herstelle. Die Wärmeleitfähigkeit ist dann schon mal wesentlich besser als bei Holz und vor allem ist es durchsichtig
Man kann also wunderbar schauen was im Inneren der Form beim Aushärten vor sich geht. Das ist meiner Meinung nach ein nettes Feature und nicht übermäßig teuer.
Zusammenfassend wird der neue Stator dann also wesentlich billiger (weniger Kupfer und Harz) und leichter zu fertigen sein (weniger Thermische Belastung beim Aushärten) und dabei aber in etwa die gleichen Verlustleistungen erbringen wie auch der jetzige Stator....soweit zumoindest die Theorie
Gruß
Max
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Re: 6 KW Generator
· Gepostet: 26.04.2010 - 09:43 Uhr · #64
Plexiglas ist aber auch hitzeempfindlich. Nicht, dass dir das weich wird. Wenn dir Alu zu teuer ist, kannst du ja auch Stahl als Deckel nehmen. Der bringt dann auch gleich Anpressdruck durch Eigengewicht mit
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Re: 6 KW Generator
· Gepostet: 26.04.2010 - 09:56 Uhr · #65
Oha...das würde aber ein schwerer Deckeln dann....
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Re: 6 KW Generator
· Gepostet: 09.05.2010 - 06:15 Uhr · #66
Nun denn...
Es ist geschafft, der Stator ist fertig
Ich habe nachdem ich ja viel Material wieder abtragen musste nochmal nachgegossen und dieses Mal hat alles gute geklappt.
Nachdem ich den Stator ausgeformt habe musste er noch etwas geflickt werden da einige Luftblasen noch ausgefüllt werden wollten und es an der Oberfläche wenige Löcher gab. Dafür habe ich dann Schnellbinderepoxid aus dem Baumarkt verwendet- hatr bestens geklappt. Anschließend habe ich den Keks mit der flex und entsprechendem Aufsatz bechliffen und die Bohrungen für die Haltebolzen gesetzt. Nun schaut das Ganze so aus:
Auch habe ich dann noch 3 Löcher für Die Stromabnahmekontakte gebohrt. Es werden später die Dräte der 3 Phasen nach unte auf die andere Seite weggebogen und unter einer Unterlegscheibe verklemmt. Durch die Löcher kommen dann M6 Bolzen die auf der Oberseite rausschauen so dass man dort bequem Schraubverbindungen anbringen kann. Das sieht dann so aus...
Anschließen habe ich den Stator noch lackiert, dabei habe ich mich für weiß entscheiden....glänzt auch so schön
Auch habe ich in der Zwischenzeit die Laserteile abgeholt. Sie sind bereits galvanisch verzinkt worden und sollten somit lange Zeit witterungsfest bleiben. Es sind nun also 2 Rotorscheiben, ein Statorhalter und 2 Magnetschablonen aus Alu. Die Schablonen werde ich mit den Rotorscheiben verkleben, sie bleiben also permanent drauf und dienen somit gleichzeitig als SIcherung gegen ein "Abhauen" der Magnete bei hohen Drehzahlen.
Hier habe ich die Teile mal auf den noch unbearbeiteten Stator zusammengelegt...da lässt sich schon erkennen wie es mal in etwa aussehen wird...
Die Stahlteile mache ich alle in Schwarz...
Die Rotorscheiben werden nur von einer Seite lackiert, auf dei andere kommt ja die Schablone geklebt. Sicherlich ist es auch nich gut, Farbe unter den Magneten zu haben...
Da ich kein ordentliches SChweißgerät habe, gab ich den Statorhalter mit Welle in die örtliche Schlosserei, kann ich Montag abholen.
Dann fehlt eigentlich nicht mehr viel. Kämen die Magneten nun endlich an, wären es wohl noch 2 Tage arbeit und der Generator ist fertig, mal schauen wann es soweit ist...
Weil warten ohne nichts tun keinen Spass macht, habe ich heute dann 2 Probespulen für das nächste Generatorprojekt geertigt. Zum einen wollte ich ja noch einen neuen Stator fertigen der bei gleichem Innenwiderstand der Spulen nur halb so viel Kupfer enthalte soll. Die Maße bleiben aber bis auf die reduzierte Höhe des Stators gleich. Mal shauen wie nah die Ergebnisse an den Berechnungen des Tools liegen welches Daniel ud ich gebaut haben...
Zum anderen habe ich mir in den Kopf gesetzt auch noch einen weiteren Generator zu bauen der auf den Wechselrichter von Sieb & Meyer zugeschnitten ist welchen ich mir auf der Husummesse angeschaut habe und von dem ich recht überzeugt bin. Auch dieser Generator soll für einen Rotor mit 6 m Durchmessern sein, allerdings mit SLZ 6. Der Wechselrichter arbeitet mit 40-340 V AC am EIngang. Meine Testspule habe ich mit 140 WIndungen und 1,6er Draht ( nur einen in Hand) gewickelt. Da der S&M nur 5 KW packt, soll diese Leistung bei etwa 9-9,5 m/s erzielt werden. Der generator wird dabei kleiner werden, nur noch 16 Pole und 12 Spulen haben.
Innenwiderstand wird so um die 1-1,5 Ohm herum sein. Das ist auch in Ordnung, da die Ohmschen Verluste bei diesem Wechselrichter durch den größeren EIngangsspannungbereich im Bereich der Nennleistung kleiner sind. Das Magnetmaß bleibt aber gleich....nur Laserteile brauche ich eben neue...
Also werde ich nun bald wieder eine neue Gussform bauen
Aber erstmal werde ich hier um nichts durcheinanderzubringen weiter vom aktuellen Projekt berichten und hoffe auf baldiges EIntrefen der Magente...ich bin schon sehr gespannt auf den Zusammenbau mit Probelauf
Gruß
Max
Es ist geschafft, der Stator ist fertig
Ich habe nachdem ich ja viel Material wieder abtragen musste nochmal nachgegossen und dieses Mal hat alles gute geklappt.
Nachdem ich den Stator ausgeformt habe musste er noch etwas geflickt werden da einige Luftblasen noch ausgefüllt werden wollten und es an der Oberfläche wenige Löcher gab. Dafür habe ich dann Schnellbinderepoxid aus dem Baumarkt verwendet- hatr bestens geklappt. Anschließend habe ich den Keks mit der flex und entsprechendem Aufsatz bechliffen und die Bohrungen für die Haltebolzen gesetzt. Nun schaut das Ganze so aus:
Auch habe ich dann noch 3 Löcher für Die Stromabnahmekontakte gebohrt. Es werden später die Dräte der 3 Phasen nach unte auf die andere Seite weggebogen und unter einer Unterlegscheibe verklemmt. Durch die Löcher kommen dann M6 Bolzen die auf der Oberseite rausschauen so dass man dort bequem Schraubverbindungen anbringen kann. Das sieht dann so aus...
Anschließen habe ich den Stator noch lackiert, dabei habe ich mich für weiß entscheiden....glänzt auch so schön
Auch habe ich in der Zwischenzeit die Laserteile abgeholt. Sie sind bereits galvanisch verzinkt worden und sollten somit lange Zeit witterungsfest bleiben. Es sind nun also 2 Rotorscheiben, ein Statorhalter und 2 Magnetschablonen aus Alu. Die Schablonen werde ich mit den Rotorscheiben verkleben, sie bleiben also permanent drauf und dienen somit gleichzeitig als SIcherung gegen ein "Abhauen" der Magnete bei hohen Drehzahlen.
Hier habe ich die Teile mal auf den noch unbearbeiteten Stator zusammengelegt...da lässt sich schon erkennen wie es mal in etwa aussehen wird...
Die Stahlteile mache ich alle in Schwarz...
Die Rotorscheiben werden nur von einer Seite lackiert, auf dei andere kommt ja die Schablone geklebt. Sicherlich ist es auch nich gut, Farbe unter den Magneten zu haben...
Da ich kein ordentliches SChweißgerät habe, gab ich den Statorhalter mit Welle in die örtliche Schlosserei, kann ich Montag abholen.
Dann fehlt eigentlich nicht mehr viel. Kämen die Magneten nun endlich an, wären es wohl noch 2 Tage arbeit und der Generator ist fertig, mal schauen wann es soweit ist...
Weil warten ohne nichts tun keinen Spass macht, habe ich heute dann 2 Probespulen für das nächste Generatorprojekt geertigt. Zum einen wollte ich ja noch einen neuen Stator fertigen der bei gleichem Innenwiderstand der Spulen nur halb so viel Kupfer enthalte soll. Die Maße bleiben aber bis auf die reduzierte Höhe des Stators gleich. Mal shauen wie nah die Ergebnisse an den Berechnungen des Tools liegen welches Daniel ud ich gebaut haben...
Zum anderen habe ich mir in den Kopf gesetzt auch noch einen weiteren Generator zu bauen der auf den Wechselrichter von Sieb & Meyer zugeschnitten ist welchen ich mir auf der Husummesse angeschaut habe und von dem ich recht überzeugt bin. Auch dieser Generator soll für einen Rotor mit 6 m Durchmessern sein, allerdings mit SLZ 6. Der Wechselrichter arbeitet mit 40-340 V AC am EIngang. Meine Testspule habe ich mit 140 WIndungen und 1,6er Draht ( nur einen in Hand) gewickelt. Da der S&M nur 5 KW packt, soll diese Leistung bei etwa 9-9,5 m/s erzielt werden. Der generator wird dabei kleiner werden, nur noch 16 Pole und 12 Spulen haben.
Innenwiderstand wird so um die 1-1,5 Ohm herum sein. Das ist auch in Ordnung, da die Ohmschen Verluste bei diesem Wechselrichter durch den größeren EIngangsspannungbereich im Bereich der Nennleistung kleiner sind. Das Magnetmaß bleibt aber gleich....nur Laserteile brauche ich eben neue...
Also werde ich nun bald wieder eine neue Gussform bauen
Aber erstmal werde ich hier um nichts durcheinanderzubringen weiter vom aktuellen Projekt berichten und hoffe auf baldiges EIntrefen der Magente...ich bin schon sehr gespannt auf den Zusammenbau mit Probelauf
Gruß
Max
Uwe Hallenga
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und wir erst ....... ;-)
· Gepostet: 09.05.2010 - 06:39 Uhr · #67
... und ich erst 
und ich denke mal das die meisten Leser hier auch!
Wie immer, spitze Dein Beitrag !
Gruß aus Lappland
Uwe
und ich denke mal das die meisten Leser hier auch!
Wie immer, spitze Dein Beitrag !
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Uwe
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Re: 6 KW Generator
· Gepostet: 09.05.2010 - 14:18 Uhr · #69
Epoxid ist sehr unempfindlich gegen alle Mögliche Chemie...
Ich habe ganz normalen Buntlack aus dem Baumarkt verwendet. Versiegelt ist ja alles, es geht beim Stator nur um UV- Schutz und um die Optik
Ich habe ganz normalen Buntlack aus dem Baumarkt verwendet. Versiegelt ist ja alles, es geht beim Stator nur um UV- Schutz und um die Optik
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Re: 6 KW Generator
· Gepostet: 03.06.2010 - 19:36 Uhr · #71
Hallo Gernot,
Die Magnete klebe ich auf die Stahlscheiben auf. Dafür verwende ich Zweikomponentenkleber. Eigentlich würden sie aber auch so halten, da die Anziehung an den Stahl viel größer ist als zum gegenüberliegenden Magneten. Damit sie bei hohen Drehzahlen nicht weg können, belasse ich die Magnetschablonen auf den Stahlscheiben. Diese habe ich aufgeklebt und sie werden beim Zusammenbau noch verschraubt.
Eigentlich ist auch alles fertig und ich warte nur noch auf die Magnete...ärgerlich dass das sooooo lange dauert
Gruß
Max
Die Magnete klebe ich auf die Stahlscheiben auf. Dafür verwende ich Zweikomponentenkleber. Eigentlich würden sie aber auch so halten, da die Anziehung an den Stahl viel größer ist als zum gegenüberliegenden Magneten. Damit sie bei hohen Drehzahlen nicht weg können, belasse ich die Magnetschablonen auf den Stahlscheiben. Diese habe ich aufgeklebt und sie werden beim Zusammenbau noch verschraubt.
Eigentlich ist auch alles fertig und ich warte nur noch auf die Magnete...ärgerlich dass das sooooo lange dauert
Gruß
Max
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Re: 6 KW Generator
· Gepostet: 04.06.2010 - 13:58 Uhr · #72
hallo menelaos
nuch mal eine frage zu der anordnung der magnete sollte nicht immer ein nord und ein süd-pol über den spulenschenkeln sein oder wie sollte ich meine 12 magnete an 9 spulen anordnen ?
ja das warten ist mühsam mir fehlen noch die laserteile
nuch mal eine frage zu der anordnung der magnete sollte nicht immer ein nord und ein süd-pol über den spulenschenkeln sein oder wie sollte ich meine 12 magnete an 9 spulen anordnen ?
ja das warten ist mühsam mir fehlen noch die laserteile
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Re: 6 KW Generator
· Gepostet: 04.06.2010 - 15:24 Uhr · #74
also bei mir sind 3 spulen zu einer phase verdrahtet und das 3 mahl also 9 spulen und die magnete befinden sich bei einer phase jeweils ein nord und ein süd pol über den schenkeln. is das falsch so
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Re: 6 KW Generator
· Gepostet: 05.06.2010 - 08:39 Uhr · #80
Hi Max,
mit der Gefahr o.T. zu werden
Kannst Du Dir vorstellen was Hugh Piggot bei seiner kleinsten 1,2m / 200W Maschine bewegt hat, ohne zweite Rückschlussscheibe zu arbeiten ? (Wind Turbine Recipe Book March 2009)
Viele Grüße
Jürgen
mit der Gefahr o.T. zu werden
Kannst Du Dir vorstellen was Hugh Piggot bei seiner kleinsten 1,2m / 200W Maschine bewegt hat, ohne zweite Rückschlussscheibe zu arbeiten ? (Wind Turbine Recipe Book March 2009)
Viele Grüße
Jürgen
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