scheibengenerator fuer savonius 3KW

hab den scheibengenerator,der 1bis 3 kW bringen soll jetzt fertig,eiert ein bisschen,da sich die stahlplatten beim ausschneiden minimal verzogen haben,32 magnete und 12 spulen,da kommen jetzt 3 draehte raus,will das an eine 3KW heizspirale anschliessen,wie mach ich das?bei drehstrom kenn ich die drei phasen und den nulleiter,aber hier?wahrscheinlich brauch ich einen einspeiserichter und wenn ja,wo gibts den,merci

ich hab das ding 9:1uebersetzt,sollte reichen,aber in elektrik bin ich echt doof,was heisst direkt an eine dreiphasige heizspirale gehen,gibts da einen schaltplan und wo gibts dreiphasige heizspiralen,und was fuer eine regelung brauch ich? in meinen spulen hab ich einen widerstand von 10,4 pro phase gemessen,scheint mir ziehmlich hoch(1mm draht bei 250windungen),brennt er mir da durch?

hab ich so gemacht,alle drei phasen 10,4ohm,bei 60 U/min soll er 52Volt bringen,ich hab ihn jetzt auf dem teststand,mal gucken was tatsaechlich rauskommt,ich mess also die volt genauso wie ich den widerstand gemessen habe.ich weiss aber immer noch nicht wie ich die dreiphasige(sternschaltung!?)heizpatrone anschliessen soll,irgendwie fehlt mir der nulleiter,und zweitens,wie soll die regelung aussehen,merci fuer deine schnellen antworten

hallo,neues problem,wenn man alle drei phasen kurzschliesst,sollte ein ziehmlich starker widerstand beim drehen entstehen,widerstand iss da ,aber nich sehr stark,ich hab den luftspalt jetzt auf 1mm reduziert,muesste doch funktionieren oder?wo ist problem?

merci,also ich hab ausgerechnet,200m phase mit 0,95kupferdraht sollten ungefaehr 5,5 ohm widerstand haben,warum ich auf allen phasen auf 10,4 ohm komme weiss der teufel,liegts am multimeter?sag mirbitte was ich fuer einen regulator brauche,damit ich gleichrichter und regulator zusammen bestellen kann,tschuess golder

Hm....das ist natürlich blöd gelaufen...
Wenn du noch an diene Kabelanschlüsse kommst kannst du versuchen das ganze noch im Dreieck zu verschalten statt im Stern, dann hast du einen etwa 1,7 fach kleineren Widerstand und auch die SPannung sinkt etwa um diesen Faktor ab.

Man kann nun ausrechnen welche Leistung der Generator überhaupt maximal abgeben kann. Dafür muss man aber eine gewisse Spannung zugrunde legen...
Das kann ich nun nicht, da ich nicht genau weiß welche Drehzahl dein Rotor hat usw.

Nehme ich aber mal an was du oben geschrieben hast: er sollte also geplant etwa 50 V bei 60 UPM bringen. Nun haste dich bei den Windungen anscheinend verrechnet und kommst dann wohl sicher auf die doppelte Spannung da du auch die doppelte Windungszahl gemacht hast....das probiere aber bitte mal aus!

Rechnen wir also mal mit 100 V bei 60 UPM.

Nehmen wir mal an du hast dann mit deinem (sicher recht großen) Savonius 60 UPM. Getriebe von etwa 1:6 bringt das ganze auf 360 UPM am Generator.

Nun rechnen wir die Spannujng aus: 360 UPM/ 60 UPM = Faktor 6
Faktor 6* 100 V = 600 Volt Leerlaufspannung.

Jetzt errechnen wir den Kurzschlussstrom: 600V/ 10 Ohm = 60 A

Der Generator kann nun maximal 1/4 dieser Leistung nach außen abgeben und das auch nur dann , wenn die Last gleich dem Generatorinnenwiderstand ist. Sie müsste also 10 Ohm groß sein um diesen Idealfall zu erreichen. Dabei hat der Generator dann aber leider auch nur 50% Wirkungsgrad.

Es fliesst dann nur der halbe Strom und auch die Spannung teilt sich zu 50% auf
Verluste am Generator und weitere 50% als Abgabespannung auf.

Der maximale Strom ist dann also 60A/4=15 Ampere!

Es wären also maximal etwa 15 A* 600 Volt= 9000 Watt Abgabeleistung möglich und das dann bei halber Spannung von quasi dann 300 Volt bei angeschlossener Last.
Mehr ist da nicht herauszuholen. Die Leistung kannst du nur erhöhen, indem du die Spannung erhöhst, dem Teil also mehr Drehzahl verpasst aber dann werden auch die Spannungen ziemlich hoch Weden und wir kommen letztlich bei knapp 1000 Volt Leerlaufspannung an- das ist schon viel.
Nun denkt man sich vielleicht dass das doch eigentlich ganz nett ist...

Jain, denne s gibt probleme in der Praxis die die Freude schmälern:

1. es Werden nun Verluste im Generator erzeugt die gleich groß der Abgabeleistung sind wenn der Innenwiderstand gleich der last ist. 9 KW Leistung im Statur verträgt das Teil aber bei weitem nicht.
2. die Last der Heizspule wird warscheinlcih nicht gleich dem Innenwiderstand sein, was die Leistung noch deutlich herabsetzt.

Nun musst du etwas jonglieren und rechnen.

1. Teste die Leerlaufspannung deines Generators.
2. Suche dir eine Heizpatrone die dir geeignet scheint und erfrage oder messe deren ( Gesamt) Widerstand.
3. Rechne dir dann aus, wie groß die Abgabelast des generators auf diese Heizpatrone bei verschiedenen Drehzahlen ist
4. Errechne dir dann dein Getriebe

Max

Man könnte auch Heizspulen in Reihe schalten, um den Innenwiderstand zu erreichen.

na also den ersten stator kann ich versenken ( nach hugh picott voellig falsch verkabelt,)ich werd also einen neuen stator bauen,die magnete(46/30/10) und die stahlscheiben(durchmesser 430) moechte ich wieder verwenden,was soll ich machen?den gleichen mit dem rel.hohen widerstand nochmal bauen(hab rel.viel kupferdraht ueber)oder einen nach dem modul mit dickerem draht(1,2mm)und deutlich weniger windungen,der rotor ist ein savonius von 9qm uebersetzt 1:9

3m brei und 3m hoch,unter last rechne ich mit einer schnellaufzahl von 0,7,bei einem wind von 7m/sec,wie er hier minimum fast immer ist sagen wir zwischen 40 und 50 UMP mal 9 sind 360 bis 450

Nein, es ist genau umgekehrt...

Mit Getriebe von etwa 1:9 kommst du dann bei 60 UPM am Rotor auf 560 Volt.

Nun teilt sich die Spannung entsprechend den Widerständen auf:
10 Ohm Generator plus 50 Ohm Heizstab = 60 Ohm Gesamtwiderstand. Die Gesamterzeugte Leistung wäre dann Leerlaufspannung geteilt durch Widerstand:
560V / 60 Ohm = etwa 9,34 Ampere. Mehr Strom kann im System nicht fließen.
Das sind dann insgesamt 9A* 560 V = 5230 Watt die insgesamt "verbraucht" werden...

Aufteilung der Spannung je nach Anteil an Widerstand...

Generator: Gesamtwiderstand/ Gesamtleistung = Generatorwiderstand/ Generatorlverlustleistung
einsetzen 60 Ohm/ 5230 W = 10 Ohm/ X
auflösen X= 871 Watt

Es werden also 871 Watt im Generator als Verlustleistung in den Spulen verbrutzelt

Heizwiderstand: Gesamtwiderstand/ Gesamtleistung = Patronenwiderstand/ Patronenleistung
einsetzen 60 Ohm/ 5230 W = 50 Ohm/ X
auflösen X= 4358 Watt

Im Prinzip ist das nichts weiter als eine Verhältnisrechnung, also Dreisatz

Diese Gesamtleistung von gut 5 KW wird dein Windrad aber bei 60 UPM nicht erbringen können bzw. dein Rotor würde abgewürgt. DU brauchst also eine Heizpatrone mit viel mehr Widerstand oder dein Getriebe muss kleiner gewählt werden damit die Systemspannung geringer wird...dann aber hat man proportional mehr Verluste im Generator.

Was also kann man tun?

Man muss sowas in mehreren stufen anpassen so dass spannungsgesteuert die 3 Spiralen des Widerstandes nach und nach zugeschaltet werden und die Last ansich muss eben auch zum WIderstand des Generators passen und dessen widerstand und Größe eben auch zur Rotorgröße...hoffe du verstehst was ich meine und kannst meinen Überlegungen folgen.

OK, rechnen wir nochmal mit 100 Ohm Last...

560V/110 Ohm= 5,09 A
5,09A * 560V= 2850 Watt Gesamtleistungsaufnahme

150 Ohm Last ergeben
560V/ 160 Ohm= 3,5 A
3,5A * 560V = 1960 Watt

Du siehst, das ganze ordentlich an die Kennlinie des Rotors anzupassen ist nicht so ganz einfach da es immer nur einen einzigen betriebspunkt gibt an dem alles zusammenpasst. Davon würde ich mir vielleicht 3 Stück wählen...für 3,6 und 8 oder 9 m/s oder so.

Das ist ziemlich viel Rechenarbeit und macht sich wohl einfacher wenn man sich fix ein kleines Excelrechentool fertigt um nicht immer alles zu fuß machen zu müssen.

Anfangen musst du erstmal damit, dass du dir ausrechnest welche Leistung dein Rotor bei welcher WIndgeschwindigkeit etwa erbringen kann...gehe bei einem einfach Savonius mal von 15 % WIrkungsgrad aus. Dazu errechnest du dir die Drehzahlen, darüber dann die Leerlaufspannung am Generator. So kommst du dann letztlich auf die optimalen Ergebnisse...

Machen wir mal ein Beispiel zu Fuß und ohne Excel zusammen

5 m/s bei 3x3= 9 Quadratmeter Rotorfläche, cp von 0,15 und SLZ von 0,7 mit Übersetzung von 1:9
Die nötigen Formeln findest du im Grundlagenbereich...

Rotordrehzahl Rotorleistung Generatorspannung

22.3 UPM 104 Watt 207 Volt


Wir gehen nun rückwärts wie vorhin vor:

ausgehend von diesem hier stellen wir um und setzen neu ein...

150 Ohm Last ergeben
560V/ 160 Ohm= 3,5 A
3,5A * 560V = 1960 Watt

Also...

1. 104W / 207V = 0,51A
2. 207V/ 0,51 A = 405 Ohm
405 Ohm minus 10 Ohm vom Generator ergeben dann für die optimale Last einen Widerstand von 395 Ohm

So, nun bist du dran- rechne doch am besten mal von 3 bis 12 m/s in 1m/s- Schritten alles durch, dann wird man schon recht gut erkennen an welchen Stellen man Kompromisse eingehen kann, anschließend gehts an ein gescheites Regelungssystem...da gebe ich dann langsam aber sicher an die Elektroniker hier weiter

Gruß
Max