Wieviel heißer werden die Spulen durch Generatorkurzschluss?
Da ich das eh wissen muss, wenn ich sowas vorsehe, kann ich Euch auch daran Teil haben lassen.
Ihr werdet erstaunt sein.
Könnten auch Wetten abgeschlossen werden. Einer hat ja schon geboten - "da werden Funken fliegen".
Nehmen wir mal die volle kinetische Energie, die die VAWT bei 12,6 u/s hat, also W = 10,6 kJ, siehe oben.
Die gesamte Kupfermasse m der Windungen beträgt nach Tool V.1-7 ca. 1kg,
die spezifische Wärme (-Kapazität) für Kupfer c = 0,381 kJ/(kg*K)
Nachfolgend eine sehr gebräuchliche Gleichung für die Energiemenge bei Erwärmung, umgestellt nach der Differenztemperatur.
Ist eingescannte Handschrift, da wir hier keinen Formeleditor haben. Würde auch zu lange dauern.
Man lese und staune. Lediglich 28,6 Kelvin Temperaturdifferenz. Wenn zuvor 80°C sind es danach also 108,6°C.
Nicht so schlimm, oder?
Einerseits ist es gewiss weniger, da nicht bis Null abgebremst werden kann und muss. Andererseits liefert der Wind weiterhin Energie, solange die Strömung noch nicht abgerissen ist. Bleiben wir also dabei, schlage ich vor.
Ob diese Abbremsung nun in 0,2 Sekunden (nicht empfohlen) oder vielleicht 2 Sekunden statt findet, ändert wesentlich nichts.
In 2 s erfolgt noch keine deutliche Wärmeabgabe an die Umgebung.
Bei letzterem wird es noch freundlicher.
Bremsleistung ca. 5,5 kW. Das geht nur, wenn externe Widerstände eingeschaltet werden (Drehstrom). Da wird
a der Strom viel geringer und
b wird ein Großteil der Leistung an diesen extern verbraten. Nicht im Generator. Strom wird auch viel geringer, so dass evtl sogar nach dem Gleichrichter Softkurzschluss stattfinden kann. Braucht aber dann ne zusätzliche Trenndiode zum Akku, sonst erinnert der sich, dass er auch ne menge Energie gespeichert hat, und will die los werden.
5,5 kW Bremsleistung gesamt bei 2 Sekunden dann nahe 3-facher Generator-Nennleistung (3,6 KW) für Abbremsung + 1 x Nennleistung 1,2 kW für weiteren Windenergieeintrag.
Alles für knapp 16 m/s.
Eine Methode, die Spulentemperatur zu messen, wenn kein Sensor mit verbaut ist, ist übrigens das Messen des Wicklungswiderstandes, vor Erwärmung, nach Erwärmung, recht genau bitte. Windrad muss jeweils in Ruhe sein.
Aus Differenz lässt sich Temp.-zunahme ermitteln, denn, auch Kupfer hat einen Temperaturkoeffizienten.
Zu guter Letzt: War durchaus sinnig, dass ich im vorletzten Beitrag kWs als Einheit gewählt habe, da braucht man in dieser Gleichung oben nicht erst viel umrechnen.
1 J ist nämlich 1Ws . Bei Wärmekapazität kJ/(kg*K) ,
1 kJ also = 1kWs (oder eben 10³Ws).
Bis die Tage,
Windfried