Hallo,
bin mir nicht ganz sicher, ob der Threat hier richtig ist, aber hat ja mit meinem Scheibengeni zu tun...
Und zwar geht es um Folgendes: Die Herbststürme nähern sich langsam und da mache ich mir eben Gedanken über Sturmsicherungen. Meine Anlage wird demnächst getestet, weil sie unter anderem einen neuen Stator bekommen hat. Wen's interessiert- hier der Link zum Bau. Um die Komponenten nicht zu überlasten, sollte man mehrere Sicherheitseinrichtungen besitzen. Eine davon (nur bei kleineren Anlagen) ist der Generatorkurzschluss. Doch inwieweit ist der praktikabel- wann sollte er nicht angewandt werden?
Nun ein paar Daten: 15 Spulen mit je 140g, 4,2 Ohm Innenwiderstand, 56V bei 130U/min Leerlaufspannung, Stator mit Quarzsand (leitet Abwärme besser).
Meine Bedenken sind, dass im Sturmfall (>25m/s, wenn eben mechanische Sicherungen versagen oder sonst was) der Geni zu heiß wird. Und meine Bedenken sind nicht unbegründet, man hört nämlich immer wieder von Statorburnouts. Vor allem spielt natürlich der Innenwiderstand eine Rolle, sowie die Leerlaufspannung und die Art der Einschaltung: Wird der Kurzschluss sofort bei Erreichen einer bestimmten Spannung/Drehzahl eingeschaltet oder wird die Anlage vorher noch etwas heruntergebremst...
Betrachten wir mal den Fall, der Kurzschluss wird sofort bei Erreichen von in meinem Fall 350U/min eingeschaltet (150V). In dem Moment, wo der Kurzschluss eingeschalten wird, liegen 150V an dem Innenwiderstand von 4,2Ohm an. Der Innenwiderstand fordert also 150V/4,2Ohm=35,7A. Damit werden im Generator kurzzeitig etwa 35,7A*150V=5,4kW gefordert.. der Stator wird also kurz sehr stark erhitzt. In dieser Zeit, wo der Stator so stark erhitzt wird, kann die erzeugte Wärme also nicht schnell genug abgeführt werden. Damit erhitzen sich die Spulen und das Harz in direkter Nähe um die Spulen sehr schnell- aber wie schnell? Der Rotor bremst auf jeden Fall sehr schnell runter, da der nur rund 650W leisten kann... soll ja auch so sein.
Die maximal zulässige Temperatur des Harzes, die so bei 120°C liegt, sollte ja nicht überschritten werden, da das sonst zu einem Schmelzen des Stators führen würde.
Die Formel für den Temperaturanstieg bei einem Material mit der Wärmekapazität c, der Masse m und der zugeführten Energie Q:
Da diese Leistung wie schon gesagt sehr kurz anliegt und die Wärme deshalb nicht schnell genug abgeleitet werden kann, rechne ich nur mit den Spulen als Masse und Wärmekapazität, da dort ja die Wärme entsteht. die 15 Spulen wiegen zusammen rund 2kg, das Material ist selbstversändlich Kupfer [c=385 J/(kg*K)].
Mal angenommen, diese Leistung liegt eine halbe Sekunde an... dann macht das 5,4kW*0,5s/3600=0,00075kWh= 2707 J
Das ergibt dann eine Erwärmung um 3,5K. Ist das realistisch?
bin mir nicht ganz sicher, ob der Threat hier richtig ist, aber hat ja mit meinem Scheibengeni zu tun...
Und zwar geht es um Folgendes: Die Herbststürme nähern sich langsam und da mache ich mir eben Gedanken über Sturmsicherungen. Meine Anlage wird demnächst getestet, weil sie unter anderem einen neuen Stator bekommen hat. Wen's interessiert- hier der Link zum Bau. Um die Komponenten nicht zu überlasten, sollte man mehrere Sicherheitseinrichtungen besitzen. Eine davon (nur bei kleineren Anlagen) ist der Generatorkurzschluss. Doch inwieweit ist der praktikabel- wann sollte er nicht angewandt werden?
Nun ein paar Daten: 15 Spulen mit je 140g, 4,2 Ohm Innenwiderstand, 56V bei 130U/min Leerlaufspannung, Stator mit Quarzsand (leitet Abwärme besser).
Meine Bedenken sind, dass im Sturmfall (>25m/s, wenn eben mechanische Sicherungen versagen oder sonst was) der Geni zu heiß wird. Und meine Bedenken sind nicht unbegründet, man hört nämlich immer wieder von Statorburnouts. Vor allem spielt natürlich der Innenwiderstand eine Rolle, sowie die Leerlaufspannung und die Art der Einschaltung: Wird der Kurzschluss sofort bei Erreichen einer bestimmten Spannung/Drehzahl eingeschaltet oder wird die Anlage vorher noch etwas heruntergebremst...
Betrachten wir mal den Fall, der Kurzschluss wird sofort bei Erreichen von in meinem Fall 350U/min eingeschaltet (150V). In dem Moment, wo der Kurzschluss eingeschalten wird, liegen 150V an dem Innenwiderstand von 4,2Ohm an. Der Innenwiderstand fordert also 150V/4,2Ohm=35,7A. Damit werden im Generator kurzzeitig etwa 35,7A*150V=5,4kW gefordert.. der Stator wird also kurz sehr stark erhitzt. In dieser Zeit, wo der Stator so stark erhitzt wird, kann die erzeugte Wärme also nicht schnell genug abgeführt werden. Damit erhitzen sich die Spulen und das Harz in direkter Nähe um die Spulen sehr schnell- aber wie schnell? Der Rotor bremst auf jeden Fall sehr schnell runter, da der nur rund 650W leisten kann... soll ja auch so sein.
Die maximal zulässige Temperatur des Harzes, die so bei 120°C liegt, sollte ja nicht überschritten werden, da das sonst zu einem Schmelzen des Stators führen würde.
Die Formel für den Temperaturanstieg bei einem Material mit der Wärmekapazität c, der Masse m und der zugeführten Energie Q:
Da diese Leistung wie schon gesagt sehr kurz anliegt und die Wärme deshalb nicht schnell genug abgeleitet werden kann, rechne ich nur mit den Spulen als Masse und Wärmekapazität, da dort ja die Wärme entsteht. die 15 Spulen wiegen zusammen rund 2kg, das Material ist selbstversändlich Kupfer [c=385 J/(kg*K)].
Mal angenommen, diese Leistung liegt eine halbe Sekunde an... dann macht das 5,4kW*0,5s/3600=0,00075kWh= 2707 J
Das ergibt dann eine Erwärmung um 3,5K. Ist das realistisch?
