Kleinwindkraftanlage

Halli Hallo,

hab mich jetzt mal hier zu den Themen Generatoren durchgelesen. Bin aber nicht wirklich schlau daraus geworden.
Ich möchte eine Kleinwindkraftanlage bauen (vertikal) die eine Leistungsklasse bis 10kW die den Elektroenergiebedarf bei einer Netzspannung von 230VAC, alternativ mit einem 24Volt Gleichstromnetz decken soll.

Ist es denn möglich den Scheibenläufergenerator selbst zu bauen.

Was brauch ich da für Spulen und Magnete habe da null Ahnung von grins....

Wäre nett wenn ihr mir dort helfen könnt.

Grüße

Cocolino

Naja sagen wir so er sollte schon bei einer Windgeschwindigkeit von 1,5m/s anlaufen und bei 2,5m/s Elektroenergie gewinnen. Bedenke die Rotoren sollten ein Stall-Effekt haben also am besten auch eigen Konstruktion.... Bleiben wir aber erstmal beim Generator.

Um den Generator auszulegen musst du aber wissen, was für Werte der Rotor hat. Wofür soll das Windrad schon bei 1,5 m/s anlaufen? Wenn du ab 2,5 m/s Leistung abnehmen willst, hast du ne Menge unnötige Belastung für die Lager, zumal bei 2,5 m/s ohnehin schon so gut wie keine Energie im Wind ist.

Was meinst du mir Stalleffekt? Soll der Sturmschutz durch Strömungsabriss gesichert sein oder planst du eine Pitchregelung?

Zunächst mal berechnest du, welche Größe du benötigst, um bei der gewünschten Windgeschwindigkeit die Maximalleistung zu erreichen. Formeln dafür findest du hier im Grundlagenbereich. Dann bekommst du es mit zwei entgegengesezten Zielen zu tun. Damit der Generator günstig wird brauchst du eine hohe Drehzahl also eine hohe Schnellaufzahl, was auch dem Wirkungsgrad entgegen kommt. Du willst aber einen frühen Anlauf. In der Regel passt das nicht zusammen.

Das hat mit dem Generator nur sekundär zu tun. Ein Modell ohne Rastmoment mildert zwar die Symptome ab, behebt aber nicht die Ursache des Problems.

Vereinfacht kann man das so sagen. Im Grunde liegt das daran, dass Profile, die hohe Drehzahlen ermöglichen ein geringes Anlaufdrehmoment entwickeln.

Formeln zur Windradleistung: Forum/cf3/topic.php?t=2277

Berechnungen um die Schnellaufzahl: Forum/cf3/topic.php?t=2779

Grundlagen zum Generator: Forum/cf3/topic.php?t=3064

Schau dir doch mal die Bauberichte von Menelaos an. Dann weißt du, was in so einem Generator drin steckt.

Was ist an der Anleitung zu groß für dein Projekt? Das versteh ich nicht.

Du hast Magnete, die sich an Spulen vorbeidrehen. Was genau verstehst du da nicht?

Hallo Cocolino,

Neodymmagnete sind die einzigen Magnete, die dir auch weiterhelfen. Es sei denn, du willst riesige Ferritmagnete verwenden und riesen Spulen wickeln. Neodym deshalb, da sie eine sehr viel höhere Remanenz haben. Deshalb werden weniger Magnetvolumen bzw. weniger Wicklungen benötigt, um eine bestimmte Spannung bei einer bestimmten Drehzahl zu erreichen.
Ein kurzes Beispiel:
Um mit 9 Spulen und 12 Magnete (nur eine Rotorscheibe mit Magneten) á 60x30x15mm mit 1,32 Tesla Remanenz bei einer Drehzahl von 130 Umdrehungen 35 Volt zu erreichen, benötigt man ca. 110 Wicklungen. Wenn du dieselbe Abmessungen der Magnete verwenden würdest, aber Hartferritmagnete, die beispielsweise eine Remanenz von 0,3 Tesla haben, bräuchtest du etwa 480 Wicklungen, um eine Spannung von 35 Volt zu erreichen. Damit werden deine Spulen viel zu dick und der Innenwiderstand viel zu hoch.
Zum Aufbau:
Der Kern des Generators besteht aus zwei Rotorscheiben, auf denen die Magnete haften, und aus einem Stator, an dem diese Magnete vorbeidrehen. Der Stator wird über Gewindestangen, vom Statorhalter aus gehen, zwischen den Rotorscheiben bzw. den Magneten gehalten. Die Rotorscheiben müssen eine bestimmte Distanz zueinander haben, die mittels einer Buchse oder mehreren Distanzringen hergestellt werden kann.

Zur Lagerung:
Es gibt zwei Möglichkeiten, die drehenden Teile zu lagern:
1) Über ein Flanschlager
2) Über einen Lagerstummel

1) Eine Welle, die sich später nicht dreht, wird z.B. über einen Spannsatz mit dem Statorhalter verbunden. Diese Welle geht bis zur zweiten Rotorscheibe durch, wo die drehenden Teile nochmal durch ein Flanschlager gelagert werden.



2) Die drehenden Teile werden über Gewindestangen mit dem Flansch auf dem Lagerstummel befestigt. Dieser ist gegen eine Welle im Innern des Gehäuses gelagert. Entweder gibt es dann noch einen Flansch, der gegen den Flansch, der sich dreht, gelagert ist, oder es schaut eine Welle oder ähnliches hinaus.

Das ist ein solcher Stummel. Die Welle ist gegen den Flansch unter dem metallisch glänzendem gelagert. Auf der Welle ist dieses "größere Teil", der Statorhalter, befestigt.



Stummel mit Flansch statt Welle:


Ich hoffe, du verstehts nun, warum Neodymmagnete verwendet werden und wie ein solcher Generator aufgebaut ist.

Gruß
Dani