Bremswiderstände & Drehzahl

 
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Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 24.05.2013 - 23:32 Uhr  ·  #1
Hallo erstmal,

Ich hoffe, ich bin in dem Unterforum hier richtig.
Nach intensiver Recherche sowohl innerhalb als auch außerhalb dieses Forums habe ich eine bzw. zwei Fragen:

Was ist das elektrotechnische Funktionsprinzip (und Verschaltung) eines Bremswiderstands bei permanenterregten AC-Synchrongeneratoren und wie legt man deren Größe aus?
Ist es möglich, bei einem permanenterregten AC-Synchrongenerator mittels einem aktiven Wechselrichter die Drehzahl konstant zu halten (z.B. nach erreichen der Nennwindgeschwindigkeit)?

Ich glaube, mir fehlt einfach nur der Aha-Effekt... auch nach stundenlangem wälzen von Literatur blick ich nicht durch und habe mittlerweile das Gefühl, einfach den Wald vor lauter Bäumen nicht zu sehen.

Ich wäre für Hilfe (eventuell nur ein Link zu einer guten Erklärung) ,

Jan
XXLRay
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 25.05.2013 - 11:47 Uhr  ·  #2
Ein Bremswiederstand setzt elektrische Leistung in Wärme um und belastet den Generator so mechanisch, bremst ihn also. Das ist aber immer so und nicht nur bei AC-Synchringeneratoren. Deswegen bin ich nicht ganz sicher, ob das deine Frage beantwortet. Ein paar Hintergrundinformationen zu dem was du so planst, wären vielleicht hilfreich.
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 25.05.2013 - 12:06 Uhr  ·  #3
Hey, danke für die Antwort.

Du hast schon recht, die Antwort ist nicht ganz "das, wonach ich suche" ;)
Was der Effekt des Bremswiderstandes ist - also, dass er dem Generator ein Lastmoment aufprägt - , das habe ich verstanden.
Aber mit welcher, einen (Synchron-)Generator beschreibenden Gleichung kann man das nachvollziehen - und daraus folgend, wie lege ich die Größe des Bremswiderstandes für ein gewünschtes Lastmoment aus?

Es geht im Endeffekt um folgendes:
Wir sollen für eine Machbarkeitsstudie ein autarkes Windpumpsystem mit elektrischer Übertragung auslegung. Für den Fall brauchen wir eine Batteriebank.
Und bei der Überprüfung der Betriebsführung stößt man halt recht schnell auf den Fall: Batterien voll, pumpen nicht notwendig bzw. Pumpleistung geringer als Leistung der KWEA.
Sprich wir sollen das ganze System ohne Helikopter- oder Eklipsenregelung zum Stillstand bringen bzw. auf eine gewissen Generatorleistung/Drehzahl herunterregeln.

Und da bin ich halt auf die Möglichkeit der Bremswiderstände gestoßen - habe nur wirklich nirgends eine richtige Erklärung was Schaltung und Berechnung angeht gefunden. Das mag aber auch an meinem elektrotechnischen Halbwissen liegen :)

Grüße,

Jan
XXLRay
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 25.05.2013 - 12:11 Uhr  ·  #4
Prinzipiell sind Bremswiderstände ne recht unsichere Angelegenheit. Ich würde auf eine mechanische Bremse setzen, die durch Fliekraftregelung ausgelöst wird.
Mechanik ist nicht so mein Fachgebiet, aber prinzipiell müsstest du dir aus der Leistung, die in Widerstand und Generator (Reihenschaltung) umgesetzt wird, auch ein mechanisches Moment errechnen können.
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 25.05.2013 - 12:15 Uhr  ·  #5
Das Problem ist ja, dass diese Fliehkraftregelung nur greifen dürfte, wenn die Batterien voll sind - sonst sind mir diese greifbaren Dinge auch lieber als E-Technik ;)

Hat noch jemand einen Tipp für hilfreiche Lektüre zum Thema Bremswiderstände?
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 25.05.2013 - 12:34 Uhr  ·  #6
Zitat geschrieben von XXLRay

Prinzipiell sind Bremswiderstände ne recht unsichere Angelegenheit. Ich würde auf eine mechanische Bremse setzen, die durch Fliekraftregelung ausgelöst wird.
Mechanik ist nicht so mein Fachgebiet, aber prinzipiell müsstest du dir aus der Leistung, die in Widerstand und Generator (Reihenschaltung) umgesetzt wird, auch ein mechanisches Moment errechnen können.


Ist es denn Möglich so eine Fliehkraftregelung "bedingt" zu nutzen? Also nur, wenn... ?
Die Idee finde ich nämlich eigentlich sehr gut.

Danke dir für deine Hilfe auf jeden Fall.
XXLRay
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 25.05.2013 - 18:34 Uhr  ·  #7
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 25.05.2013 - 20:19 Uhr  ·  #8
Das natürlich nicht. Aber da kann ich ja eine bestimmte Fliehkraft angeben. Für den Fall der voll geladenen Akkus, muss die Bremse aber bereits bei einer niedrigeren Fliehkraft auslösen. Ich hab also "zwei Fälle", wenn ich das richtig sehe. Deswegen wollte ich das eine, was ja mehr "Sturmsicherung" ist, mechanisch machen und das andere elektronisch. Aber irgendwie... ne? :)
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 25.05.2013 - 20:51 Uhr  ·  #9
XXLRay
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 26.05.2013 - 11:03 Uhr  ·  #10
Ich glaube, was du willst ist ein Überladeschutz. Das machst du elektronisch mit Dumpload, die in etwa genauso groß wie der Generatorwiderstand sein sollte. Zusätzlich willst du dann einen Schutz vor Sturm und das wäre dann die mechanische Fliehkraftbremse.
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 26.05.2013 - 14:39 Uhr  ·  #11
Als Dumpload kann ich auch Widerstände nutzen, in denen ich das ganze verheize, oder?
Ich schalte also eine Dumpload parallel zur Batteriebank und der Laderegler schiebt die Leistung dahin statt in die bereits voll geladenen Batterien - richtig?
Damit fahre ich meine Turbine nicht ab sondern verpulvere einfach meine Leistung... Auch ne Lösung... Da der Fall erwartungsgemäß eh eher selten eintreten wird vielleicht die beste Lösung...

Danke! (wenn ich was falsch verstanden habe, korrigier mich bitte :))
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 26.05.2013 - 14:40 Uhr  ·  #12
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 27.05.2013 - 20:19 Uhr  ·  #13
Hallo XXLRay,

Eine Frage hätte ich noch. Wenn ich Fliehkraftschalter und eine Scheibenbremse miteinander verbinde, bin ich ja auf Hydraulik und auch eine Stromversorgung angewiesen, sehe ich das richtig?
Gibt es Fliehkraftschalter/Drehzahlschalter, die deiner Meinung nach besonders geeignet sind? Wir haben einen Wellendurchmesser zwischen 2,5 und 3cm und die Schaltdrehzahl liegt bei ca. 410 U/min.

Grüße,

Jan
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 28.05.2013 - 08:57 Uhr  ·  #14
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 28.05.2013 - 09:11 Uhr  ·  #15
Ich stelle wahrscheinlich nur Fragen, die bei dir Kopfschütteln auslösen, aber wo liest man sich all das Wissen an, wie so etwas zu konstruieren/dimensionieren ist?
XXLRay
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Gepostet: 28.05.2013 - 12:58 Uhr  ·  #16
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 28.05.2013 - 13:03 Uhr  ·  #17
Kannst du eventuell auf eine Quelle oder ein Beispiel verweisen in dem das ganze mit scheibenbremse fliehkraftgeregelt ausgeführt wurde und die Auslegung auch mit zahlenwerten nachvollziehbar ist? Gibt's da was?q
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Gepostet: 28.05.2013 - 13:11 Uhr  ·  #18
Gleichstrom
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 29.05.2013 - 10:02 Uhr  ·  #19
Hallo,
überdenke bitte dein Konzept mit der Fliehkraftbremse. Das hat keine käufliche Anlage, und aus gutem Grund. Die in Wärme umzusetzende Leistung wird bei Sturm gigantisch groß (steigt exponentiell mit der Windgeschwindigkeit). Einziger Trost ist, das die Bremse auch gut gekühlt wird. Es gab deshalb schon Brände. Der Versuch ein Windrad auf diese Weise sicher zu machen gleicht einer Vollgasfahrt mit dem Auto. Die Geschwindigkeit wird mit dem Bremspedal reguliert. Es ist wesentlich eleganter den Energieeintrag zu verringern. Stichwort "furling"
XXLRay
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Re: Bremswiderstände & Drehzahl

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Gepostet: 29.05.2013 - 10:16 Uhr  ·  #20
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