Akkuschrauber

 
XXLRay
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 07.02.2008 - 18:17 Uhr  ·  #41
XXLRay
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 07.02.2008 - 19:46 Uhr  ·  #42
So sieht die Schaltung aus, die (hoffentlich) das macht, was du dir vorstellst:



Solange der DC-Wandler eine höhere Spannung erzeugt, als am Eingang anliegt, sperrt Diode D1. Sobald die Eingangsspannung über die Ausgangsspannung des Wandlers steigt, wird Diode D1 leitend und Diode D2 sperrt. Der komplette Strom fließt dann "am Wandler vorbei" durch D1 und kann direkt am Ausgang abgenommen werden.
Den Spannungsfall über die Dioden hab ich jetzt mal vernachlässigt.
Die Z-Diode stellt sicher, dass die maximale Eingangsspannung am Wandler nicht überschritten wird.

Ich bin mir nicht sicher, ob das so wirklich funktioniert, aber es könnte gut sein.
WWWFREAK
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 07.02.2008 - 20:07 Uhr  ·  #43
Hallo zusammen,
interressantes Thema das :P
@Menelaos
wenn ich Dich richtig verstehe, möchtest Du zunächst bei Schwachwind
mit dem step-up-Wandler auch die Spannung zum Laden nutzen die
unterhalb der "normalen" Ladespannung liegt.

Wird diese Spannung dann vom Generator erreicht, brauchst Du den
Wandler nicht mehr, er soll sich abschalten. Die Crux ist aber, an seinem
Ausgang hängt ja zunächst noch die Batterie. Die müßte umgeswitscht
werden, dann vielleicht mittels Umschaltrelais oder Leistungselektronik
direkt an die Generatorspannung gehängt werden. Aber immer die kpl.
Plusleitung über ein Relais zu schalten bringt verschmorte Kontakte.
Die Leistungselektronik müßte dann auch so stark ausgelegt sein, das
sie schon so 30A klaglos durchschalten kann. Ich denke es wäre besser
den Wandler zugeschaltet zu lassen, der dann einfach weiterhin mit max.
Durchlass arbeiten müßte (Hier max.5A?).


Ich glaube fast, für Deine Konfiguration würde sich die Zuschaltung von
Kondensatoren zum Erreichen eines früheren Ladebeginns besser eignen.
(Deshalb keinen Step-up-wandler). Um die Nachteile dieser
Kondensatoren zu vermeiden (Beschneiden der Leistung im oberen
Leistungsbereich) müßtest Du sie abschalten bei Erreichen der
entsprechenden Drehzahl(Leistung). Du kannst wesentlich einfacher
und verschleißfreier die Kondensatoren abschalten als die kpl.
Batteriespannung umzuschalten.

Ich hab sowas schon mal gemacht mit Hilfe eines kleinen Relais das beim
Anlaufen und Erreichen von z.B. 12V Generatorspannung sich selbst
zuschaltet und über einen Öffner die Kondensatoren abschaltet hat.

Die etwas rustikalere Art wäre ein mech. Fliehkraftschalter der bei
Betätigung die Kondensatoren abfallen läßt.

Aber ich bin im Grunde genommen der Meinung, dies ist alles Trickserei
die nicht viel bringt. Der bessere Weg ist einfach über die Flügel und dazu
passendem Generator Leistung reinzubringen, alles andere ist
"Pille Palle" und bringt nicht viel.

Deine Ausbeute für so einen kleinen Generator ist doch sehr schön,
16A bei gutem Wind, weshalb willst Du denn den Bereich 6-12V ebenfalls
zum Laden "auslutschen" :lol: .

Aber dies ist nur meine Meinung und die muß ja nicht die richtige sein. :lol:

Gruß
Günter
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WWWFREAK
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 07.02.2008 - 20:21 Uhr  ·  #44
Hallo XXLRay,
habe gerade Deine Zeichnung gesehen, ich denke wenn ich das richtig
interpretiere soll bei Erreichen von 15V die Zener durchschalten und dann
wohl die Leistung an R1 verbraten werden?
Aber im Fall Eingangsspannung wird über den Wandler geführt zur Batterie
liegt dieser R1 voll in der Zuleitung (Spannungsabfall?)
Wäre es nicht erforderlich den R1 direkt vor die Zenerdiode und die
Eingangsspannung direkt auf den Eingang des Wandlers zu legen?

Gruß
Günter
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XXLRay
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 07.02.2008 - 21:04 Uhr  ·  #45
Zitat geschrieben von WWWFREAK
habe gerade Deine Zeichnung gesehen, ich denke wenn ich das richtig
interpretiere soll bei Erreichen von 15V die Zener durchschalten und dann
wohl die Leistung an R1 verbraten werden?
Fast. Du hast recht, dass jede Spannung über 15V an R1 abfällt. Ich erhoffe mir aber, dass der Strom dann über D1 fließt, also keine Leistung an R1 umgesetzt wird.

Zitat geschrieben von WWWFREAK
Aber im Fall Eingangsspannung wird über den Wandler geführt zur Batterie
liegt dieser R1 voll in der Zuleitung (Spannungsabfall?)
Richtig - der Widerstand müsste entsprechend niedrig ausgelegt sein.

Zitat geschrieben von WWWFREAK
Wäre es nicht erforderlich den R1 direkt vor die Zenerdiode und die
Eingangsspannung direkt auf den Eingang des Wandlers zu legen?
Nein, denn da hat man dann das Problem, dass die zulässige Eingangsspannung des Wandlers überschritten werden kann. Die Zenerdiode stellt sicher, dass am Eingang des Wandlers immer nur 15V liegen (man könnte vielleicht sogar besser ne 18V Zenerdiode nehmen).

Ich bin mir wie gesagt nicht ganz sicher, ob die Schaltung so funktionieren kann, aber es käme auf einen Versuch an. Ich versuche noch einmal die Funktion, die ich mir erhoffe, zu erklären:

Ausgangsspannung DC-Wandler: 15V -> nach D1 15V-0,7V = 14,3V

1. Windrad beginnt zu drehen:
Sobald die minimale Eingangsspannung von 7V des Reglers erreicht wird, erzeugt dieser an seinem Ausgang eine Spannung von 15V. Dadurch ist die Spannung an der Anode von D2 höher als an der Kathode und D2 leitet. D1 hat an der Anode die Eingangsspannung, die niedriger als 14,3V an der Kathode ist und sperrt.

2. Generatorspannung übersteigt 14,3V:
Die Spannung an der Anode von D1 ist höher als 14,3V und somit höher, als die Ausgangsspannung, wodurch D1 leitend wird. Jetzt ist ebenso die Spannung an der Anode von D2 geringer als die Spannung an der Kathode und D2 sperrt. Der Strom fließt jetz (hoffentlich) nur noch über D1 und nicht mehr über den Spannungsregler, da ja dessen Ausgang ja jetzt auf Leerlauf geschaltet ist.

3. Generatorspannung übersteigt die Spannung der Z-Diode:
Hier bin ich jetzt nicht ganz sicher, was passiert. Wenn der Widerstand von Z-Diode und R1 deutlich größer ist, als der Widerstand von D1 und der Batterie, dann haben wie ohnehin kein Problem, un der größte Teil des Stroms fließt über D1 ab.
Problematisch wird es, wenn eben doch eine große Leistung am R1 umgesetzt wird und da weiß ich dann auch nicht so recht weiter.
Menelaos
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 07.02.2008 - 21:49 Uhr  ·  #46
Hallo Günter!

Ja, du hast mein Vorhaben richtig verstanden. Hier in der Gegend ist entweder viel Wind oder kaum welcher wie ich finde. Darum finde ich die Idee mit dem Wandler eigentlich recht gut.
Gestern habe ich noch einen Repeller gebaut- diesmal rechtsdrehend ;-)
Bei einem Durchmesser von 1,95m erwarte ich mit dem Wandler auch bei schwachem Wind 2 bis 3 A ernten zu können und meistens ist der Wind ja eher schwach so daß sich das schnell zusammenläppert.


Kann ich den Wandler denn wie du meintest einfach zugeschaltet lassen, ohne ihn zu zerstören? Teilen sich die Ströme dementsprechend auf?

...und wie war das mit den Kondensatoren?
Welce Vor und Nachteile hätte das?

Gruß Max
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 07.02.2008 - 22:47 Uhr  ·  #47
XXLRay
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 08.02.2008 - 13:43 Uhr  ·  #48
WWWFREAK
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 09.02.2008 - 10:48 Uhr  ·  #49
Hallo Menelaos,
soweit ich das weiß, gibt es diese step- up-Wandler für unterschiedliche
Eingangsspannungsbereiche. Um das, was Du da anstrebst so optimal
wie möglich zu gestalten, brauchst Du einen möglichst großen
Eingangsspannungsbereich. Um diese hohe Spannung und niedrigen
Strom in niedrige Spannung und hohen Strom "umzuwandeln" müßte
Dein Wandler ebenfalls eine step down Funktion besitzen. Dann ist das
Ganze natürlich etwas aufwendiger (teurer), denn diese controller
benötigen in der Regel einen micro-controller. Aber auch hier benötigst
Du zweckmäßigerweise einen Überspannungsschutz vor dem
Wandlereingang.

Wenn die Schaltung von XXLRay funktionieren würde, wäre das natürlich
wesentlich einfacher. Ich bin aber auch nicht sicher, ob sie so
funktionieren wird, daß sie auch noch etwas Leistung abgibt.

Deine Frage nach der Funktion der Kondensatoren für den früheren
Ladebeginn wird hier beantwortet:

Forum/phpBB2/viewtopic.php?t=77
http://home.arcor.de/wewima-wi…rator.html
Hier findest Du diese Kondensatoren auf der ersten Generatorseite.

Hat alles seine Vor- und Nachteile. Wenn man den kpl. angebotenen
Leistungsbereich ausnutzen will, muß man halt etwas größeren Aufwand
betreiben und dies ist in der Regel mit etwas Kosten verbunden.

Wenn Du die kpl. Lade-Spannung immer umschalten willst brauchst Du
entweder ein Relais oder einen Leistungstransistor, die Dir dann ständig
wieder etwas Leistung abzwacken.

Was nützt es Dir, wenn Du die Spannung im Schwachwindbereich über
den Wandler laufen läßt und hast dann im Normalbetrieb immer Verluste
am Leistungstransistor oder Relais (und verschmorende Kontakte).
Hier müßte man abwägen, ob dieser Gewinn der Schwachwindladung den
Verlust bei Normalwind wieder wett macht.

Da es bei Dir so ist, daß Du Deinen Generator nicht anpassen kannst,
bliebe noch die Möglichkeit mehr Leistung über die Flügel im unteren
Drehzahlbereich hereinzubringen (Ev. mehr oder breitere Flügel,
dafür aber weniger Drehzahl und Leistung bei Starkwind.)

Gruß
Günter
Westerwald
Menelaos
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 30.03.2008 - 19:19 Uhr  ·  #50
Moin Moin!

Heute war ein schöner Tag, bissl Sonne und ein Lüftchne wehte auch, drum bin ich aufs Feld gefahren und habe mein Rad aufgebaut. Ich habe meine neuen Naben erhalten und jetzt fühle ich mich wesentlich sicherer. Der Repeller läuft nun auch sehr ruhig. :)
Mit meinem Aneometer konnte ich während 2 Stunden des Betriebes etwa 3 bis maximal 7 m/s messen. Mein Repeller hat jetzt einen Durchmesser von 1,95m und ich hatte Drehzahlen von 220 bis 320 U/min an der Hauptwelle.
Ich habe dabei Ladeströme von bis zu 9 A messen können, schwankte aber stark, da es selbst auf dem Feld sehr Böig war und das Radl ja quasi auf Bodenhöhe stand. Mit dem Handy habe ich ein Video aufnehmen können, bis mir der Akku versagte...

Ich habe es Uwe geschickt und hoffe daß er es unter "Selbstbau--- Menelaos" einstellen kann und wird.

html/menelaos.html

Ich habe direkt in einen kleinen Bleiakku eingespeist. Die Akkuspannung stieg dabei von Anfangs (Ruhestrom) 11,2 Volt teilweise auf 12,8 Volt.
Ich habe mir ein paar Messwerte und Windgeschwindigkeiten parallel notiert. Wenn ich meinem Repeller einen Cp von etwa 35 % gebe (und das traue ich ihm durchaus zu) erhalte ich bei 5 bis 6 m/s einen Generatorwirkungsgrad von etwa knapp unter 60 %. Kann man so oder so sehen...aber ich hatte bei mehr WInd (ich schrieb daüber) schon mal über 15 A Ladestrom.
Schöne Grüße aus Eösfleth

Menelaos
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 30.03.2008 - 20:56 Uhr  ·  #51
Bravo! Das gefällt.. Gibt ein Forum :Landtreff.de dort evtl mal nach Landwirt fragen , der seine Weide für Dauerversuch hergibt.:-) so haben wir auch Draussen gestanden! Toi toi toi.:-) mfg. cerco
kyrill
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jetzt hast du mich soweit

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Gepostet: 31.03.2008 - 02:00 Uhr  ·  #52
@ menelaos,

so, jetzt nehm ich eine meiner Toom Baumarkt akkuschrauber 18v und mach da nenn generator draus.

Und, die erste überraschung beim aufschrauben. ein herrliches Planetengetriebe! aus besten Metallzahnrädern. Das hätte ich von einem schraube für ich glaub 50 euro nicht erwartet!

Der Generator ist ziemlich klein, was mir bei dem, was ihm bei einem zweiflügler mit 2,20 meter ziemlich noch mickriger erscheinen lassen wird.

Meine zweiflügler aus pvc sind hier ja schon bekannt.
Wie hast du den die ganze verdrahtung gelöst? (also das problem damit)

gruß kyrill
Menelaos
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 31.03.2008 - 02:29 Uhr  ·  #53
Hallo Kyrill!

Die 24 Volt- Schraber haben einen deutlich größeren Motor, der bringt dann auch mehr und der Repeller ist nicht so schnell unterfordert
Ich muss dich allerdings warnen. Teste mal dein nötiges Anlaufdrehmoment, das ist gewiss recht hoch. Hoffentlich kommst du da mit einem 2. Flügler hin.
Leider steht das Video noch nicht drin......hnf... 😢 ??

assets/multimedia/Menelaos_200…etrieb.mpg

Das mit der Verdrahtung...ja.....
Ich hab eigentlich erstmal alles so gelassen wie es ist, also direkte Ladung ohne Wandler- dann lade ich ab etwa knapp unter 5 m/s.
Mein Problem sind immer noch die Stehlager. Die sind ziemlich schwergängig und müssen sich erst ne Stunde einlaufen bevor sie einigermaßen leicht gehen, da müssen wohl nochmal bessere her.
Halt mich, also uns, auf dem Laufenden über deine Erfolge

LG
Menelaos
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 31.03.2008 - 09:17 Uhr  ·  #54
Hallo Menelaos,

ist das eine optische Täuschung die nur in dem Video so auftritt,
oder werden Deine Flügel tatsächlich bei diesen Windgeschwindigkeiten
schon so "rund" gebogen?

Gruß
Günter
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 31.03.2008 - 11:04 Uhr  ·  #55
nein, das ist eindeutig eine optische Täuschung. Da verbiegt sich bei Wind wie gestern gar nichts....alles wies soll.
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 04.04.2008 - 20:25 Uhr  ·  #56
Hey Kyrill!
Hast du schon erste Versuche gemacht....?
Wie läufts mit dem Schrauber?

Gruß
Max
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 10.04.2008 - 19:20 Uhr  ·  #57
Moin Moin!
Ich habe vor ein paar Tagen mal einen Versuchsaufbau gemacht um zu versuchen den Wirkungsgrad meines Akkuschraubers zu ermitteln. Dafür habe ich mir nochmals den gleichen Schrauber gekauft.
Mit dem einen Schrauber als Motor treibe ich den anderen an und mache ihn somit zum Generator. diesen habe ich dannübereinen Solarlderegler an eine 12V Batterie angeschlossen und 4 Multimeter angeschlossen. Zwei vor dem Motor und Zwei hinter dem Generator (vor dem Laderegler).

Dann habe ich denMotor "hochgedreht", bis ich am Generator in etwa die Drehzahl hatte, welche ich mir beim Outdoortest für 7 m/s WInd notiert hatte (gleicher Akku und etwa selbe Ruhespannung).
Ich habe dann die Leistungen am Eingang und hinter dem Generator errechnet aus P=U*I
Um diese nun ins Verhältnis zu setzen, habe ich die Outputleistung durch die Eingangsleistung geteilt. Dadurch ergab sich der Gesamtwirungsgrad des Versuchsaufbaus. Um nun den Einzelwirkungsgrad zu erhalten, habe ich nun die Wurzel aus diesem Wert gezogen und erhielt somit den Wirkungsgrad des Schraubers als Generator.
Das waren bei mir 67%. Da jedoch im Versuchsaufbau der Schrauber als Generator schlechter arbeitet als im Motorbetrieb, würde ich noch mal gut 4 bis 5 % abziehen.
Dann landet man bei 62%

Damit liegt man immerhin noch etwas besser als mit einer Lima, zumal man keinen Erregerstrom braucht und Schwachwind beser nutzen kann.

Daraus könnte ich nun rein theoretisch auch auf meinen Repellerwirkungsgrad schließen aber ich denke das wäre dann vielleicht zu gewagt theoretisch.

Gruß
Max
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 11.04.2008 - 00:44 Uhr  ·  #58
Wenn ich den gemessenen Werten trauen soll, dann hat mein Repeller bei 7 m/s Wind einen Wirkungsgrad von 32%.
Das ist meiner Meinung nach gar nicht schlecht für einen Rohrflügler. Wenn man den Repeller noch besser abstimmen würde, könnt' man da bestimmt noch 5 bis 10 Prozent mehr rausholen denke ich.
Immerhin habe ich jetzt ein paar Daten mit denen ich für spätere Projekte besser abschätzen kann, was Rotoren dieser Bauart so leisten können wenn man sie ordentlich durchrechnet.
Ich bin zufrieden :)

Wie hoch liegen denn die Wirkungsgrade gewerblicher Hersteller von Repellern im Bereich der Kleinwindanlagen?
Kann da jemand Beispiele nennen?
Wolfkill
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 21.03.2009 - 19:48 Uhr  ·  #59
hallo menelaos
habe da einen 14,4 volt akkuschrauber denn ich nicht mehr brauche, könnte ich damit ein windrad bauen ??
wenn ja könntest du mir ein schnittmuster zukommen lassen, für einen dreiflügler?

dann habe ich noch eine stichsäge wo ein 450watt motor drin ist könnte man denn auch verwenden ?
wiegesagt schnittmuster wer supa denke das ein 1,80m durchmesser reichen sollte für die ersten versuche oder?

mit besten grüßen wolfkill aus österreich
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Re: Akkuschrauber

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Gepostet: 21.03.2009 - 20:25 Uhr  ·  #60
Hallo!
14,4 V ist nicht zu gebrauchen. 18 V sollte er schon mindestens haben, sonst kommst du auch nicht auf die gewünschte Drehzahl, da der Repeller eine kleine SLZ haben muss um bei wenig Wind anlaufen zu können. Das mit der stichsäge kannst du dir auch gleich aus dem Kopf schlagen. Der Schrauber sollte unbedint ein Metallgetriebe haben, sonst isser nach einer woche hinüber. Sturmsicherung sollte man hier GANZ GROß schreiben, da die kleinen Motoren nicht viel Dauerleistung abkönnen. Der Repeller ist in der Größenordnung zwischen 1,8 und 2m gut angesiedelt, wobei ich nach vielen Tests wohl eher auf 2m gehen würde.
Ein Schnittmuster kann ich dir machen wenn du einen passenden schrauber gefunden und eine Leistungkurve direkt an der Batterie erstellt hast.

Gruß
Max
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