Hallo zusammen,
vor ein paar Monaten habe ich meinen ersten Versuch mit einer KWEA vom Typ IB 700i 24V gestartet. Ich hatte diese Maschine ausgesucht, weil die spezifischen Kosten erstmal ziemlich niedrig liegen und sie noch irgendwie als Gartenspielzeug durchgeht über das sich niemand aufregt (WEA sind bei vielen Traditionalisten hier in der Gegend nicht sonderlich beliebt
). Montiert wurde das Maschinchen mit knapp 1,5m Rotordurchmesser auf einem 5m-Mast mit relativ freier Anströmung aus N-W bis S. Bei diesem Versuch sind ein paar, sagen wir mal....... Verbesserungspotentiale deutlich geworden, mit denen ich mich gern etwas näher beschäftigen würde, weil die kleine Maschine m.E. im Grunde eine ganz pfiffige Konstruktion ist. Auch wenn sie unter ein paar 'Kompromissen' leidet, an denen man noch arbeiten kann/muss.
Erfahrungen:
Der erste Ausfall war der mitglieferte Laderegler. Mit konstanter Boshaftigkeit schaltete der bei 27,6V Ladespannung das Kurzschluss-Bremsrelais ein, weshalb kein brauchbarer Betriebszustand zu erreichen war. Hochlaufen, Bremsen, Hochlaufen, Bremsen, Hochlaufen, Bremsen, bringt nunmal nix in den Akku bzw. auf den Heizwiderstand. Auf der Platine fand sich kein Poti oder ähnliches, an dem man die Grenzspannung hätte nachjustieren können. Als Ersatz habe ich eine Siemens Logo Mini-SPS als Bremsregler eingesetzt, die bei 28,8 V (Ladesschlussspannung der beiden Blei-Säure-Batterien) abregelte und drei Heizwiderstände (je 240Watt) so zuschaltete, dass die 28,8V möglichst nicht erreicht wurden.
Das lief ganz gut, bis der Gleichrichter auf der Ladereglerplatine irgendwann nachts bei kräftigem Wind (stetig ca. 5-6Bft) abgeraucht ist. Ernstzunehmende Messungen zur elektrischen Leistung habe ich bis dahin nicht gemacht, laut Aufschrift sollte der Gleichrichter aber 30A aushalten. Vermutlich ist er jedoch bei deutlich kleinerem (Dauer-)Strom aufgrund mangelnder Kühlung (als 'Kühlkörper' dient das glattflächige Alu-Gehäuse des Ladereglers) gestorben. Als Ersatz für den Gleichrichter aus dem damit völlig ausgefallenen 'Laderegler' hab ich einen 3-Phasen-Gleichrichter aus Schotty-Dioden mit reichlich Kühlkörperfläche zusammenlötet und einen Schütz als Kurzschluss-Bremsrelais angeschlossen. Am Ausgang des Gleichrichters wurde dann noch ein Messwiderstand 5mOhm angebracht, um ein wenig mehr Kontrolle über die Sache zu bekommen.
Kurz danach, Ende November, hatten wir hier einen kleinen aber stetigen Sturm mit 8Bft aus West. Dabei hat die Maschine erstens zeitweise über 600 Watt el, nach Gleichrichter im 5min-Mittel, geliefert (es geht also!) und zweitens leider ihre Windfahne verloren. Wahrscheinlich durch die dann schlagartig einsetzende Azimut-Drehung und die folgende Schräganströmung des hochtourig laufenden Rotors sind alle drei Blätter im Bereich der äusseren Verschraubung abgerissen
. Nix weiter passiert.....puuhhhh! Daher ein HINWEIS aus Erfahrung: Auch kleine Windkraftanlagen sind keine!! Spielzeuge und mit den notwendigen Sicherheitsvorkehrungen zu betreiben bzw. vor einem Sturm zu sichern!
Die anschliessende Untersuchung des Maschinchens hat folgende Punkte ergeben, die ich an der neuen Maschine (Ersatzlieferung des Importeurs) erstmal bearbeiten will, bevor sie wieder nach draussen auf den Mast kommt:
- Die Maschine braucht eine wirksame Bremse / Sturmsicherung.
- In das Gehäuse dringt Wasser ein, die Abdichtung des Rotorlagers (vorderes Generatorlager), des Azimutlagers und der Befestigung des Rohres für die Windrichtungsfahne gegen Regenwasser muss verbessert werden.
- Der Zapfen (Schleifringträger und Maschinenbefestigung am Mast aus Aluminium) hat sich im Innenring des Azimutlagers aufgerieben und hatte daher schon mehrere Grad Kippspiel im Lager. Hier muss eine Verstärkung her.
Vor dem Schaden hatte ich schon folgende Punkte auf der to do-Liste:
- Der Einstellwinkel der Blätter ist durch die Konstruktion fest vorgegeben. M.E. wäre es aber sinnvoll, die Blätter mit einem etwas anderen Winkel montieren zu können, um sie bei Starkwind in den Stall-Bereich zu bringen und 'unterum' etwas besser am Wind zu liegen.
- Die Rotorblattbefestigung muss stabiler werden.
- Die Maschine ist im Azimutwinkel ziemlich unruhig, weshalb hier ein Dämpfer sicherlich gut wäre. Der würde auch die Belastung der Blätter durch die Kreiselkräfte beim 'Zappeln' reduzieren.
- Der Generator weist rundum einen Luftspalt von gut 2mm auf, was für den magnetischen Fluss nicht ganz optimal sein kann.
Die ersten vier Punkte habe ich 'technologisch' im Griff (denke ich). Den fünften und sechsten hat der Hersteller wohl schon erkannt, weshalb die neu gelieferten Blätter eine wesentlich verbesserte Befestigung haben (vorher wie beim 500er Modell, jetzt wie bei den 'Großen') und weshalb die neue Windfahne deutlich größer ist und einen längeren Ausleger hat.
Fragen:
Aber was die magnetischen Vorgänge im Generator angeht, fehlt mir absolut das nötige Wissen. Daher würde ich mich freuen, wenn mir jemand dazu etwas konkretes sagen könnte.
Welchen Einfluss hat der Luftspalt wirklich? Wenn ich es richtig sehe, schwächt der Luftspalt den magnetischen Fluss in den Spulen, was dazu führt, dass mehr Drehzahl erforderlich ist, um die gleiche Spannung zu erreichen? Um wieviel geht es dabei? Lohnt es sich den Luftspalt zu verringern oder sind das eh nur Peanuts? In manchen Beiträgen wurde der Luftspalt zwar bemängelt, eine genauere Erklärung fand ich aber nicht.
Hat der Luftspalt einen nennenswerten Einfluss auf den Wirkungsgrad (Pel / Pwind) oder geht es 'nur' um das Verhältnis zwischen Generatorspannung und Rotordrehzahl? (was natürlich auch mit dem W.grad zu tun hat, aber z.T ein anderer Aspekt wäre).
Schonmal lieben Dank für eure Antworten. Habt ein schönes Weihnachtsfest
Mari
vor ein paar Monaten habe ich meinen ersten Versuch mit einer KWEA vom Typ IB 700i 24V gestartet. Ich hatte diese Maschine ausgesucht, weil die spezifischen Kosten erstmal ziemlich niedrig liegen und sie noch irgendwie als Gartenspielzeug durchgeht über das sich niemand aufregt (WEA sind bei vielen Traditionalisten hier in der Gegend nicht sonderlich beliebt
). Montiert wurde das Maschinchen mit knapp 1,5m Rotordurchmesser auf einem 5m-Mast mit relativ freier Anströmung aus N-W bis S. Bei diesem Versuch sind ein paar, sagen wir mal....... Verbesserungspotentiale deutlich geworden, mit denen ich mich gern etwas näher beschäftigen würde, weil die kleine Maschine m.E. im Grunde eine ganz pfiffige Konstruktion ist. Auch wenn sie unter ein paar 'Kompromissen' leidet, an denen man noch arbeiten kann/muss.
Erfahrungen:
Der erste Ausfall war der mitglieferte Laderegler. Mit konstanter Boshaftigkeit schaltete der bei 27,6V Ladespannung das Kurzschluss-Bremsrelais ein, weshalb kein brauchbarer Betriebszustand zu erreichen war. Hochlaufen, Bremsen, Hochlaufen, Bremsen, Hochlaufen, Bremsen, bringt nunmal nix in den Akku bzw. auf den Heizwiderstand. Auf der Platine fand sich kein Poti oder ähnliches, an dem man die Grenzspannung hätte nachjustieren können. Als Ersatz habe ich eine Siemens Logo Mini-SPS als Bremsregler eingesetzt, die bei 28,8 V (Ladesschlussspannung der beiden Blei-Säure-Batterien) abregelte und drei Heizwiderstände (je 240Watt) so zuschaltete, dass die 28,8V möglichst nicht erreicht wurden.
Das lief ganz gut, bis der Gleichrichter auf der Ladereglerplatine irgendwann nachts bei kräftigem Wind (stetig ca. 5-6Bft) abgeraucht ist. Ernstzunehmende Messungen zur elektrischen Leistung habe ich bis dahin nicht gemacht, laut Aufschrift sollte der Gleichrichter aber 30A aushalten. Vermutlich ist er jedoch bei deutlich kleinerem (Dauer-)Strom aufgrund mangelnder Kühlung (als 'Kühlkörper' dient das glattflächige Alu-Gehäuse des Ladereglers) gestorben. Als Ersatz für den Gleichrichter aus dem damit völlig ausgefallenen 'Laderegler' hab ich einen 3-Phasen-Gleichrichter aus Schotty-Dioden mit reichlich Kühlkörperfläche zusammenlötet und einen Schütz als Kurzschluss-Bremsrelais angeschlossen. Am Ausgang des Gleichrichters wurde dann noch ein Messwiderstand 5mOhm angebracht, um ein wenig mehr Kontrolle über die Sache zu bekommen.
Kurz danach, Ende November, hatten wir hier einen kleinen aber stetigen Sturm mit 8Bft aus West. Dabei hat die Maschine erstens zeitweise über 600 Watt el, nach Gleichrichter im 5min-Mittel, geliefert (es geht also!) und zweitens leider ihre Windfahne verloren. Wahrscheinlich durch die dann schlagartig einsetzende Azimut-Drehung und die folgende Schräganströmung des hochtourig laufenden Rotors sind alle drei Blätter im Bereich der äusseren Verschraubung abgerissen
. Nix weiter passiert.....puuhhhh! Daher ein HINWEIS aus Erfahrung: Auch kleine Windkraftanlagen sind keine!! Spielzeuge und mit den notwendigen Sicherheitsvorkehrungen zu betreiben bzw. vor einem Sturm zu sichern!
Die anschliessende Untersuchung des Maschinchens hat folgende Punkte ergeben, die ich an der neuen Maschine (Ersatzlieferung des Importeurs) erstmal bearbeiten will, bevor sie wieder nach draussen auf den Mast kommt:
- Die Maschine braucht eine wirksame Bremse / Sturmsicherung.
- In das Gehäuse dringt Wasser ein, die Abdichtung des Rotorlagers (vorderes Generatorlager), des Azimutlagers und der Befestigung des Rohres für die Windrichtungsfahne gegen Regenwasser muss verbessert werden.
- Der Zapfen (Schleifringträger und Maschinenbefestigung am Mast aus Aluminium) hat sich im Innenring des Azimutlagers aufgerieben und hatte daher schon mehrere Grad Kippspiel im Lager. Hier muss eine Verstärkung her.
Vor dem Schaden hatte ich schon folgende Punkte auf der to do-Liste:
- Der Einstellwinkel der Blätter ist durch die Konstruktion fest vorgegeben. M.E. wäre es aber sinnvoll, die Blätter mit einem etwas anderen Winkel montieren zu können, um sie bei Starkwind in den Stall-Bereich zu bringen und 'unterum' etwas besser am Wind zu liegen.
- Die Rotorblattbefestigung muss stabiler werden.
- Die Maschine ist im Azimutwinkel ziemlich unruhig, weshalb hier ein Dämpfer sicherlich gut wäre. Der würde auch die Belastung der Blätter durch die Kreiselkräfte beim 'Zappeln' reduzieren.
- Der Generator weist rundum einen Luftspalt von gut 2mm auf, was für den magnetischen Fluss nicht ganz optimal sein kann.
Die ersten vier Punkte habe ich 'technologisch' im Griff (denke ich). Den fünften und sechsten hat der Hersteller wohl schon erkannt, weshalb die neu gelieferten Blätter eine wesentlich verbesserte Befestigung haben (vorher wie beim 500er Modell, jetzt wie bei den 'Großen') und weshalb die neue Windfahne deutlich größer ist und einen längeren Ausleger hat.
Fragen:
Aber was die magnetischen Vorgänge im Generator angeht, fehlt mir absolut das nötige Wissen. Daher würde ich mich freuen, wenn mir jemand dazu etwas konkretes sagen könnte.
Welchen Einfluss hat der Luftspalt wirklich? Wenn ich es richtig sehe, schwächt der Luftspalt den magnetischen Fluss in den Spulen, was dazu führt, dass mehr Drehzahl erforderlich ist, um die gleiche Spannung zu erreichen? Um wieviel geht es dabei? Lohnt es sich den Luftspalt zu verringern oder sind das eh nur Peanuts? In manchen Beiträgen wurde der Luftspalt zwar bemängelt, eine genauere Erklärung fand ich aber nicht.
Hat der Luftspalt einen nennenswerten Einfluss auf den Wirkungsgrad (Pel / Pwind) oder geht es 'nur' um das Verhältnis zwischen Generatorspannung und Rotordrehzahl? (was natürlich auch mit dem W.grad zu tun hat, aber z.T ein anderer Aspekt wäre).
Schonmal lieben Dank für eure Antworten. Habt ein schönes Weihnachtsfest
Mari
