Hallo zusammen,
habe mir jetzt mal versucht auszurechnen wie die Leistungsverteilung in
der Praxis bei serieller Zuschaltung denn nun für mich aussehen könnte.
Wieder so ein vertrockneter Stoff
.
Der innere Widerstand meines neuen Stators soll ungefähr 0,5ohm
betragen. Zugeschaltet werden jeweils 400Watt Heizwendel.
Die Leerlaufspannung des Generators soll zwischen 0 -450U/min
einen Bereich von 0 - ca. 120V abdecken.
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Die parallele Zuschaltung bringt auf Grund des abnehmenden
Widerstandes eine Stromsteigerung von 12,37A (mit 3 X 400Watt)
auf ca. 50A bei einer erforderlichen Gesamtleistung von
2450Watt
1200Watt gingen an die Verbraucher und
1250Watt wären
Verlustleistung an Ri.
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Die serielle Zuschaltung würde etwa so aussehen:
Der Generator würde hochlaufen bis Uges = 24Volt erreicht würden.
Jetzt würde Schalter1 den Widerstand R1 zuschalten. Die Spannung Ura
für den Verbraucher würde 17,8V betragen bei 12,37A.
Wir hätten eine Leistung für den Verbraucher Pra von 220Watt
bei einer Gesamtleistung Pges von 296,9Watt.
Der Generator läuft jetzt weiter hoch bis die max. Spannung von 24V
bei 16,66A und einer Leistung Pra =400Watt für den Wendel erreicht ist.
Die Gesamtspannung Uges beträgt jetzt 32,33V und die aufzubringende
Gesamtleistung ca. 538,8Watt. Wenn wir Pges = Pmech ansetzen
bringen die Flügel jetzt also 538,8Watt an die Generatorachse.
Jetzt zu meiner Frage an unsere Fachleute,
wenn ich jetzt den Schalter S2 öffne, habe ich als Verbraucher R1 + R2
seriell zugeschaltet. Der Wind würde ja nach wie vor die 538Watt an
die Achse bringen. Jetzt kann ich doch über den Gesamtwiderstand
und die Gesamtleistung Pges von 538,8 Watt den neuen Stromfluß
I = Wurzel aus P / R ausrechnen. Das hieße, daß bei gleicher Leistung
von den Flügeln, sich auf Grund des vergrößerten Gesamtwiderstandes
der Anteil der Spannung erhöhen würde, und dementsprechend
der Strom verkleinern würde?
Dies würde einen Stromfluß von 12,62A und eine Gesamtspannung
Uges = 42,67V ergeben. Die Leistung Ra für die Verbraucher würde auf
458W ansteigen (2 X 229W für R1,R2). Die Gesamtleistung wäre weiterhin
538,8Watt, der Verlust Pri würde von 138,78Watt auf 80Watt absinken.
Wenn der Wind weiter zunimmt, steigt die Spannung weiter an, bis die
max. Spannung von 48V an den Verbrauchern anliegt.
Die Gesamtspg Uges ist auf 56,33V angestiegen, Pges =938,8Watt,
Pra für die Verbraucher = 800Watt, Pri Verlust = 138,9Watt
Wird jetzt Schalter S3 geöffnet, haben wir R1,R2,R3, zugeschaltet, die
Pges von 938,8Watt bringt der Wind weiterhin an die Achse.
Durch den zusätzlichen Widerstand ergeben sich die Werte siehe unten
Sind drei Elemente zugeschaltet, und die Gesamt - Spannung ist
angestiegen auf 79,46Volt, so haben wir wieder nur einen rel. niedrigen
Strom bei ansteigender Spannung. I = 16,49A
Bei einer Gesamtleistung Pges =1310 Watt, hiervon gehen 1200 Watt
an die Heizwendel und nur 110Watt Verust an Ri.
Da die Schwergängigkeit hervorgerufen durch die Magnetisierung der
Spulen, abhängig ist von der Windungszahl und dem Stromfluß durch die
Spulen, wirkt sich der niedrige Stromfluß von bis zu ca. 16 A positiv aus.
Hierdurch müßten doch die höheren Drehzahlen die dann gebraucht
werden für die höhere Spannung (hier 79,46V) leichter erreicht werden
(Hoffe ich zumindest)
Die serielle Zuschaltung von Last sorgt also in obigem Fall für eine sehr
günstige Leistungsverteilung bei niedrigem Strom, dafür muß der
Generator in der Lage sein, anteilig die hohe Spannung zu erzeugen.
Was meint Ihr, kann man das so stehen lassen, oder habe ich da etwas
falsch eingeschätzt?
Gruß
Günter
Westerwald
,
Der Lerneffekt ist dabei auch für mich von großer Bedeutung .