Drehzahl Ladebeginn messen---aber wie?

Hallo allerseits! Menelaos ich bin bald soweit!

Nach geraumer Zeit bin ich endlich soweit, meine im Herbst durch "stator -burnout" ausgefallene Maschine wieder aufzustellen, Mittlerweile kamen noch zwei andere Windräder zurück in die Werkstatt, einmal mit Lagerschaden und eine mit Gleichrichter - Barbecue.

Gleichrichter war gleich wieder ausgewechselt...nachdem mir Uwe einen runtergeschickt hat. Der Lagerschaden ist jetzt auch behoben. In den nächsten Tagen sollen die zwei Turbinen wieder auf den Mast und ab in den Wind! Zum grossen Glück hab ich immer eine Reserve im "Windpark".

Vorher würde ich noch gerne im Trockenlauf die Ladedrehzahl messen.Für die RPM nehme ich einen Fahrradtacho und erzähl dem vorher was vom Pferd (1.666 m Radumfang) und wenn ich dann die Ladespannung hab, kann ich ja die Drehzahl ablesen. Aber: was ist nun richtig mit der Ladespannung ? Ich kann ja entweder die Leerlaufspannung vom Generator hinter dem Gleichrichter messen oder an die Batterie , die die Volt dann auf ihre Spannung runterzieht. Was ist jetzt richtig oder falsch ? bzw.wie macht man das wirklich richtig.? Als Elektrotechnisch relativ Unbelichtetem kommen da öfters Zweifel auf!
Vielen Dank für die Mithilfe!

fritzblitz

Hallo eisenloser Eugen,

Das ist ne Antwort! Mitten aus dem Kompetenzzentrum.
Da heisst, also, bei meiner 24 V Batteriebank wäre ich mit 24 V Leerlaufspannung (open Voltage wie die otherpower so schön zu sagen pflegen) meines Generators schon bei oder grad über der Ladegrenze. (Je nachdem was die Batterie grad im Moment drin hat). Ich bewege für den Messvorgang den Generator von Hand (oder ein Assistent) guck mit dem einen Auge auf den Volltmeter und mit dem anderen Auge auf den Tacho. Wenn ich dann meine 24 Völter und vom Schielen nicht halbblind geworden bin, wäre die Anzeige der RPM die cut in speed oder Ladedrehzahl!
Übrigens : der Generator ist auf 24 Volt gewickelt und 3 phasig (9 Spulen - 12 Magnete )
Vielen Dank für die Antwort!

Hallo Fritzblitz,

Drehstrom und 1 Phasenwechselstrom unterscheiden sich hinsichtlich des entstehenden Spannungsverlaufs.
Hier ein Beispiel, es zeigt den typischen Spannungsverlauf von 1 Phasen Wechselstrom:



Die Höhe des mit "3" bezeichneten Spannungswertes entspricht dem Effektivwert den ein Messgerät darstellt.
Die tatsächliche Spannunghöhe der Sinuskurven liegt Wurzel 2 höher (im Bild mit 1 bezeichnet) als der Anzeigewert des Messgerätes.

Bei Drehstrom überlappen sich die einzelnen Sinuskurven der (meist 3) Phasen.
Man spricht auch davon das die "Restwelligkeit" der erzeugten gleichgerichteten Spannung geringer ist.
Dadurch ist der angezeigte Effektivwert auch längst nicht so weit von der Spitzenspannung entfernt wie bei
1 Phasen Wechselstrom.



Eine gemessene Leerlauf(effektiv)spannung bei gleichgerichteten Drehstrom entspricht aufgrund der viel
kleineren Spannungstäler fast schon der eigentlichen Spitzenspannung.
Meine Erfahrung ist das einfache Messgeräte an gleichgerichteten Drehstrom als "Effektivwert" fast genau
den gleichen Wert anzeigen wie den der tatsächlichen Höhe der Spitzenspannung.
Mit anderen Worten kannst du in etwa den Spannungswert den dein Messgerät im Leerlauf für den
gleichgerichteten Drehstrom anzeigt auch als Spitzenspannung ansehen.
Das was du da abliest kannst du bei gleichgerichteten Drehstrom in etwa als Leerlauf Ladespannung ansehen.

Grüsse

Eugen

Noch ein Tip, wenn du der gleichgerichteten Leerlaufspannung einen Elko parallel schaltest,
dann lädt sich dieser im Leerlauf auf die Spitzenspannung auf.
Wenn du dann die Spannung am Kondensator misst, dann erhälst du genau den Wert
der Spitzenspannung. Du weisst dann ob deine pulsierende Gleichspannung schon
bis in den Ladebeginn hinein reichen würde.

Achtung ! Der Kondensator lädt sich immer auf die höchste anliegende Spannung auf, das heisst
genau dieser Höchstwert wird während dieser unbelasteten Messung von deinem Meßgerät angezeigt.
Wenn du bei der Messung mal kurzfristig schneller drehst, dann speichert der Kondensator den
Spannungswert für diese höhere Drehzahl, selbst wenn der Generator danach wieder
langsamer gedreht wird. Also funktioniert diese Meßmethode nur bei konstanter Drehzahl genau.
Als Grösse für den Elko wären ca. 1000 uF passend.

Last but not least, du kannst natürlich auch einfach einen passenden Akku drann hängen und dann
messen ab welcher Drehzahl die Ladung beginnt.

Eugen

Hallo Fritz,

Ich hatte /habe hier im Moment so einige Probleme mit meinem Internet bzw. meinen Rechnern, da ist irgendwo der Wurm drin, entschuldige also bitte dass ich so lange nichts von mir habe hören lassen.

Ich bin auch schon sehr gespannt auf deine Messungen.

Gruß
Max

Hallo Fritz,

2,08 m/s ist nichts schlecht. Ich ging damals in der Theorie von 2,2 m/s aus, liegt ja also schön dicht dran
Außerdem wird nochmal ne ganze Menge Spannung in den ABleitungen stecken bleiben so dass sich der Ladebeginn nach oben hin verschiebt und dann wohl bei um die 2,5-2,7 m/s liegen wird.

Viel schief gehen kann nun eigentlich nicht, bzw. auch nicht mehr als beim letzten Mal....
Der Stator hat weniger Innenwiderstand, kann also kurzzeitig auch mehr Leistung aufnehmen wenns mal krftig weht. Das Offset ist nun auch größer und wird schlimmeres hoffentlich verhindern. Nun muss man einfach mal abwarten

Gruß
Max