Baubericht Dynamogenerator-Windrad

Einsteigerbericht shimano DH-3N20
 
berlin1109
****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 66
Beiträge: 96
Dabei seit: 07 / 2010
Betreff:

Baubericht Dynamogenerator-Windrad

 · 
Gepostet: 20.07.2010 - 21:47 Uhr  ·  #1
Nach langem Mitlesen habe ich mich nun im Forum angemeldet. Eigentlich weil ich mich für den Scheibengeneratorbausatz interessiert habe. Als ich dabei davon berichtete ein Nabendynamo-Kleinstwindrad gebaut zu haben, wurde ich aufgefordert etwas dazu einzustellen…

Hier also die Vorstellung meines Nabendynamo-Windrades shimano DH-3N20.

Natürlich ist das ein reines Einsteigerprojekt und ich weiß, dass ich damit die alten Hasen der Windernte nicht begeistern kann. Vielleicht findet ja der eine oder andere Einsteiger hier doch Anregungen um es selbst mal zu probieren.
Leider habe ich während des Baus keine Fotos gemacht, deshalb hier nur eine kurze Beschreibung.

Beim Nabendynamo besteht ja das Problem, dass man die Welle am Mast befestigen muss und die Nabe trägt den Repeller.



Mit ein paar Flacheisen, gekürzten Speichen und Epoxidharz habe ich mir eine Repellernabe gegossen und daran die Rohrflügel verschraubt. Die aus Epoxidharz gegossene Repellernabe ist 20mm stark und umschließt den hinteren Kranz zu Speichenaufnahme. In das Epoxidharz sind vier Lagen Glasfasergewebe eingegossen. Die Repeller sind aus 16 cm Abwasserrohr, 65 cm lang und nach unberechneten Formen, wie ich sie hier im Forum gesehen habe, rein aus dem Bauch heraus entworfen und ausgeschnitten.

Als Aufnahme für den Nabendynamo mit Repeller habe ich ein 60 mm x 60 mm Eichenholzvierkant gewählt. Daran habe ich ein 8 mm starkes und 25 mm breites U-Eisen befestigt, an dem frontal der Nabendynamo mit den originalen Schrauben verschraubt wurde.

Der weitere Aufbau ist hoffentlich aus den Fotos zu entnehmen.







Das Ganze hat jetzt schon zwei heftige Gewitterstürme mitgemacht und scheint sehr stabil zu sein.

Als ich die Nabe fertig hatte und die selbst geschnittenen Repelleblätter aus 16 cm PVC Abwasserrohr (65 cm lang) testete musste ich feststellen, dass schon bei ca. 120 U/min erhebliche Schwingungen auftraten. Obwohl ich die Rotorblätter zuvor ausgewogen hatte nahm ich an, dass hier eine Unwucht die Ursache war.

Also alles noch einmal genau ausgewogen, ausgewuchtet und wieder aufgestellt.
Zum Auswuchten habe ich in die Außenseite des jeweiligen Repellerblattes eine 1 mm Bohrung gemacht und dann Nägel von 1 mm Durchmesser eingeschlagen. Die Nägel gingen in das innen scheinbar im Inneren etwas aufgeschäumte Material des Rohrflüglers stramm rein und ich habe sie mit einem Tropfen Sekundenkleber zusätzlich in der Bohrung verklebt, so dass die Fliehkräfte die „Unwuchtausgleichsmasse“ wohl kaum mehr ziehen können.

Jetzt habe ich gewartet bis wieder mal der passende Wind kam und wieder die gleichen Schwingungen am Mast bei etwa den gleichen U/min.
Ich nehme an, dass der Nabendynamo bei einer bestimmten Umdrehung/Minute Eigenschwingungen erzeugt, die eine Interferenz im elastischen Eichenholzmast anregen. Bei stärkerem Wind und damit höheren Umdrehungen legten sich die Schwingungen und der Mast stand ruhig wie eine Kerze.

Jedenfalls habe ich viel bei diesem Projekt gelernt und „Blut geleckt“. Warte jetzt auf den Scheibengenerator-Bausatz 01 von Uwe und Menelaos und werde dann berichten wie ich damit klar gekommen bin. (Diesmal mach ich schon beim Bau Fotos…)

Gruß Klaus
fritzblitz
****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Beiträge: 113
Dabei seit: 04 / 2007
Betreff:

Re: Baubericht Dynamogenerator-Windrad

 · 
Gepostet: 21.07.2010 - 10:35 Uhr  ·  #2
Hallo Klaus,
Sieht super aus, Du scheinst ein Experte für Giesstechnik zu sein. Mit ordentlich Glasfaser versorgt hat dein "Stern" sicher ausreichend Festigkeit. Ich hab mal was ähnliches gemacht. An einen China Generator, dem die konische Nabe fehlte, habe ich kurzetnschlossen eine Nabenscheibe angegegossen und dort die Repeller befestigt. Laufen heute noch nach 4 Jahren ohne troubles.
Zu Deinen Repellerblättern, eine gut gemeinte Anmerkung. Wenn das Flacheisen an dem sie befestigt sind, etwas länger wäre, würden sie sich auch weniger durchbiegen bei Starkwind. Die Form gefällt mir auch nicht ganz. An der Wurzel ist alles ok, zur Spitze hin sollten sie etwas schmaler sein. Also von der breitesten Stelle her in einem Bogen zur Spitze hin zulaufend. Der Angriffswinkel sollte an der Flügelspitze möglichst max. 1 - 2 Grad haben, sonst bremst er dort. Menelaos wird da sicher noch mehr dazu zu sagen haben, er hat sich länger damit herumgeschlagen.

Wenn Du dich mit einem Bausatz an die "Axial Flux - Maschinen " wagen wirst, kann ich nur gratulieren. Ich habe mich gerade auch entschlossen einen zu kaufen, obschon ich selber schon einige Maschinen komplett gebaut habe. Aber: zu diesem Preis einen Satz zu erhalten, bei dem ich nur noch sehr wenig selber machen muss, ausser meinen Lieblingsteilen, ist schon sehr veführerisch.

Wenn ich dann soweit bin, werde ich zu dieser Maschine einen Report über die Blattherstellung reinstellen. Ich bin überzeugt, dass ein Repeller mit aerodynamischem Profil effizienter ist als das schlichte Rohrprofil, dass ja "nur" ein Radius ist.
Was mit deinen Schwingungen ist, kann ich mir nicht erklären, ich hab mit Blattdurchmesser bis zu 2,5 m Generatoren betrieben, deren Flügel mit der Küchenwaage auf 2 -5 Gramm genau ausgewogen waren und dann statisch gewuchtet wurden. Vielleicht ist es der Track, d.h. wenn Du seitlich (90 Grad versetzt) die Flügelspitzen passieren siehst, sollten sie auf einer Ebene laufen, 4-5 mm Abweichung ist toleriert.
Die alten Hasen sind begeistert, jeder steigt irgendwo ein und macht unbezahlbare Erfahrungen damit .
Grüsse fritzblitz
XXLRay
Moderator
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Herkunft: Süd-Niedersachsen
Homepage: xxlray.bplaced.net
Beiträge: 6836
Dabei seit: 11 / 2007
Betreff:

Re: Baubericht Dynamogenerator-Windrad

 · 
Gepostet: 21.07.2010 - 12:25 Uhr  ·  #3
berlin1109
****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 66
Beiträge: 96
Dabei seit: 07 / 2010
Betreff:

Re: Baubericht Dynamogenerator-Windrad

 · 
Gepostet: 21.07.2010 - 14:11 Uhr  ·  #4
Hallo, erst mal vielen Dank für die wohlwollende Aufnahme.

@ fritzblitz
Ja, die Repellerblätter sind am äußeren Ende sehr breit. Ich meinte damals als ich sie aufzeichnete irgendwo in einem Beitrag von Menelaos gelesen zu haben, dass bei Rohrflüglern etwa 7 cm Minimum eigehalten werden sollte, um die Stabilität zu gewährleisten. Das bezog sich vielleicht eher auf längere Repellerblätter, denn im Nachhinein scheinen sie mir wirklich etwas stummelig. Bei den nächsten Repellerblättern werde ich mich intensiver um die richtige Formgebung kümmern.

@XXLRay
Der Nabendynamo ist nicht an einem Winkel sondern an einem U-Eisen befestigt, das mit zwei durchgehenden Schrauben in einer Nut am Eichenholzvierkant verschraubt wurde. Den unteren Schenkel des U-Eisens und die Schrauben kann man im letzten Bild erkennen.

Gruß Klaus
Windhund-93
****
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Braunau
Alter: 30
Beiträge: 70
Dabei seit: 07 / 2008
Betreff:

Re: Baubericht Dynamogenerator-Windrad

 · 
Gepostet: 13.09.2010 - 22:07 Uhr  ·  #5
Hallo

Sorry wenn ich das jetzt überlesen habe aber lädst du damit Batterien ?
Wenn ja wie viel Watt kommen da raus ? Und bei wei vielen Umdrehungen hast du 12 V ??

Grüße Lukas
berlin1109
****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 66
Beiträge: 96
Dabei seit: 07 / 2010
Betreff:

Re: Baubericht Dynamogenerator-Windrad

 · 
Gepostet: 15.09.2010 - 00:47 Uhr  ·  #6
Hallo Lukas,
ich lade damit einen kleinen 12 V Akku (17 Ah) und betreibe eine Gartenleuchte. Gleichgerichtet wird mit einem einfachen Gleichrichter aus vier Dioden. Einen Laderegler habe ich nicht dazugeschaltet. Die Leuchte hat nur 2,3 W Leistungsaufnahme (viele superhelle LEDs) und wird über eine einfachen Dämmerungsschalter nur bei Dunkelheit eingeschaltet.

Ab und zu prüfe ich den Akkuladestand per Handmessung und je nach dem wie der Wind wehte, tausche ich den vollen Akku oder schalte die Beleuchtung für ein bis zwei Nächte ab.

Gruß Klaus
Gewählte Zitate für Mehrfachzitierung:   0