Eingenbau von einer Sturmsicherung

 
nas
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Eingenbau von einer Sturmsicherung

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Gepostet: 19.02.2016 - 15:51 Uhr  ·  #1
Hallo,
Bin neu hier und wollte euch über meine selbstgebaute Bremseinheit Berichten.
Habe die letzten Monate damit verbracht eine Sturmsicherung für eine Black 600 zu bauen.
Grund dafür ist einfach. Immer wenn es windige Tage gab (Ort Niederbayern) hatte mein Nachbar das Problem
das sein Windrad immer wieder für 3 Minuten von der BR3 still geleckt wurde.
Zudem hatte er schon so manche Schäden mitgemacht. Mittlerweile war es schon die dritte BR3 wo noch dazukommt das die erste repariert wurde.
Es kam auch schon so weit das die Black 600 eines morgens keine Blätter mehr hatte.
Nun hab ich mich dafür bereiterklärt ihm zu helfen.
Anfangs habe ich eine Bremseinheit gebaut wo nur die Böhen abbremste. Die Bremsung war gesichtert durch ein Wattmeter und ein
Überspannungsschaltung. Natürlich habe ich auch eine Netzausfall bremse mit eingebaut.
Es klappte auch richtig gut bis sich der Mast so aufschauckelte das sich im unteren bereich die Befestigung etwas löste. Danach habe
ich noch paar Veränderungen vorgenommen. Damit der Mast sich auspendeln kann habe ich eine sogenannte Sturmsicherung eingebaut,
die das Windrad bei einer starken böhe für eine Minute abschaltet. Diese Sturmsicherung kann über einen Schalter eingeschaltet werden.
Zudem habe ich noch einen Generatorschutz eingebaut. Dieser wird aktiv wenn sich die hochlast Widerstände erhitzen.
Um eine Überhitzung des Generators zu vermeiden. Aktiv wird diese auch nur über eine starke Böhe.
Eine weitere Lösung hatte ich auch noch, wenn man die Sturmsicherung nicht aktiviert. Da das Watt Meter etwas im Verzug
ist mit der Anzeige löst der Überspannungsschutz eine Abschaltung für eine Minute aus wenn die Böhe die spannung schnell
ansteigen lässt.
Diese Sturmsicherung arbeitet nicht wie andere wo bei einer gewissen Spannung oder Amper schaltet.
Habe bewusst ein Wattmeter eingesetzt damit man 2-3 Windräder an einen Wechselrichter betreiben kann, da jedes
für sich arbeitet und Ampere und Spannung im Ständigen wechsel sind.
Die Bremseinheit besitzt über 2 Bremsstufen.
Wenn die erste Bremsstufe aktiv ist (schwache böhe) merkt mann das sich die Drehzahl vom Windrad verlangsamt
Aber der Wechselrichter noch immer bis 200 Watt einspeist. Bremsdauer 2-3 Sec.
Wenn sich die 2 Bremsstufe aktiviert wird das Windrad Stark gebremst und je nach wahl des Sturmsicherungs Schalters
nach ca. 4-6 Sec wieder freigegeben oder für 1 Minute abgeschaltet (Sturmsicherung Ein).
Leider ist dieser versuch mit 2 Windrädern noch nicht am laufen, da sich diese Bremseinheit noch über
Monate bewähren muss.
Im Anhang habe ich 2 Fotos wo diese Bremseinheit zu sehen ist.
Für die, die so etwas nachbauen wollen hier ein paar infos:
-Ein Wattmeter mit 2 Relais zum Programmieren.
-Hochlastwiderstände als Dump load (müssen individuell auf das Windrad angepasst werden).
-Leistungstransistoren
-Eine Zenerdiode für den Überspannugsschutz auf ein Relais geschaltet
-Einige Relais um die Signale zu steuern
-Temperaturschalter mit Lüfter um ein Überhitzen zu verhinden mit Signal Rückführung für den Geneatorschutz
-ein Zeitrelais

Wichtig ist bei einen Selbstbau das durch einen Ausfall eines dieser Bauteile nicht die komplette Bremseinheit versagt
Widerstände sind am besten Parallel zu schalten und Relais immer mit 2 Wechslern verwenden wo ein Signal immer auf eine Bremse geht.

Noch eine Info von mir, bin kein Energieanlagen Elektroniker, mache das nur als Hobby. Kann deswegen keine Schaltpläne Zeichen
oder habe auch nicht mehr wissen als die Funktionen von Transistoren, Widerstände, Relais und Schaltern.
Habe die Bremseinheit aus Jahrelangen Erfahrungen von Basteln mit elektrischen Teilen konstruiert.
Wenns fragen dazu gibt gerne schreiben
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nas
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Re: Eingenbau von einer Sturmsicherung

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Gepostet: 21.02.2016 - 16:13 Uhr  ·  #2
Hallo,
Habe jetzt noch ein video eingestellt.
die Feineinstellungen ist noch nicht fertig weil der Mast noch nicht richtig verankert ist. Wenn der Mast wieder richtig befestigt ist, wird er wieder auf die ursprünglichen 10m ausgefahren.
Zur Bremseinheit möchte ich noch sagen das es sich hier um einen Prototypen handelt und deswegen die Verkabelung etwas wirr aussieht. Zudem würde ich bei der nächsten eine Leiterplatte herstellen lassen.
Ein detail zum wattmeter habe ich vergessen. Man kann es mit einen analog signal kaufen was ein wert von 4-20ma oder 0-20ma ausgiebt. Mit diesen signal könnte man ein externes Drehspulinstrument zur Anzeige von Generator load in Prozent anzeigen lassen, oder über Funk, Internet übermittelt oder einen datalogger füttern.
https://youtu.be/u1wSJDuIXTE
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Re: Eingenbau von einer Sturmsicherung

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Gepostet: 23.02.2016 - 00:08 Uhr  ·  #3
Schöner Aufbau, gefällt mir
Zu "-Eine Zenerdiode für den Überspannugsschutz auf ein Relais geschaltet " diese Idee habe ich auch vor 2Jahren hier verfolgt. Betreibst du das ohne Pufferkondensator?
Klappert da das Realis nicht zu stark?
Gruß Hans
nas
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Re: Eingenbau von einer Sturmsicherung

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Gepostet: 23.02.2016 - 21:22 Uhr  ·  #4
Hallo,
Ich nutze die z-Diode mit puffer Speicher.
Klappern tut es nicht. Die Anzugsdauer liegt bei ca 0,5-1sec.
Bei diesem aufbau ist der Überspannungsschutz auch auf ein Zeitrelais geschaltet sodass die Bremswirkung je nach eingestellter Zeit anhält.
Der Aufbau von einer z-Diode ist ziemlich kostengünstig,
Gerade mal um die 5€. Aber als alleinigen Schutz für ein Windrad
nicht zu empfehlen, da beim anhaltenden Sturm der Generator
Überhitzen kann.
Die Hauptarbeit in der Bremseinheit übernimmt das Wattmeter.
Habe die Z-Diode eingebaut, weil das Wattmeter mit seiner Berechnung im Verzug ist und ein Überdrehen des Windrads Verhindert werden soll.
Anfangs war das Relais mit der Z-Diode auf alle Bremswiderstände geschalten und das Wattmeter hat die deutlich höhere Bremsleistung gemessen und wie programmiert die Bremse betätigt (Nur bei heftigen Böhen). Habe dies aber geändert damit die Bremseinheit eine Automatische
Sturmsicherung bekommt, weil der Masten nicht abgespannt ist und sich schnell aufschauckeln kann.
Jetzt Schaltet es auf die starke Bremse und zugleich wird ein Zeitralais aktiviert das wiederum alle auf Bremswiderstände durchschaltet.
Somit wird ein Strömungsabriss veranlasst und der Mast beruhigt sich wieder.
Bei einem stabilem Masten hätte ich es sonst gelassen und wenn anhalten mehrere Bremsungen innerhalb von kurzen Zeiten
gekommen wären, hätte sich irgendwann der eingebaute Generatorschutz zugeschaltet.
Dabei wäre aber die Sturmsicherung nur manuell zuzuschalten.
Hab noch nen kleinen Schaltplan in die Anlage hinzugefügt, da ich zurzeit dabei bin die Schaltung der Leiterplatine zu Zeichen.
In den nächsten Bremseinheiten die ich baue, werde ich einen kleinen schalter auf die Platine setzen wo diese Einstellung vorgenommen werden
kann, wie sich die Z-Diode in der Bremseinheit verhält. Ob Stabiler Mast oder frei stehender Mast.
Denke immer daran, die Sturmsicherung ist meiner Meinung sehr wichtig. Wind ist nicht vorhersehbar und dann sollte man alles absichern können.
Gruß ebenfalls Hans
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