Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

Exceltool als Auslegungshilfe
 
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 07.08.2014 - 13:36 Uhr  ·  #161
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 07.08.2014 - 16:02 Uhr  ·  #162
Ja ok schonmal gut zu wissen.

Ich komme leider trotzdem noch nicht dahinter. Vielleicht wird es mir ja klarer wie sich das zusammen setzt, wenn mir mal einer die Parameter einträgt.

Meine Magneten haben folgende Maße: 25x10x5 N48

Kupferdrath hab ich in der Dicke momentan 0,3mm da. Damit möcht ich es mal versuchen. 12 oder 24V ist erstmal wurst sagen wir mal 12V. Kann mir da jemand bitte jemand sagen wie das eingetragen aussehen soll? Denn bei der Spulenschenkeldicke (Höhe) hab ich auch wieder keine Ahnung was ich da eintragen soll. Bzw wie zählt man die Anzahl der Wicklungen wenn man anfängt zu drehen? Ich bau mir schon langsam so eine Wickelmaschine, jetzt brauch ich nur noch die größe der Spule damit ich die Fassung zum wickeln erstellen kann.

Vielen Dank für die Geduld und den Support.
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 11.08.2014 - 09:09 Uhr  ·  #163
Hi nochmal. Also ich habe jetzt für meine Magneten folgende Werte für die Spule ermittelt. 17X12X6 und dann in einer Dicke von 8mm hoch gewickelt. Kann mir das bitte einer bestätigen? Möchte nur wissen ob ich das richtig mache bevor ich einen haufen Arbeit für die Katz mache.

Danke
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 14.08.2014 - 21:50 Uhr  ·  #164
Okay scheinbar kann mir das hier niemand beantworten schade.
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 15.08.2014 - 11:21 Uhr  ·  #165
Hallo Sanji, ich kann dir diese Frage leider nicht richtig beantworten. Stehe aber vor einer ähnlichen Hürde. Ich glaube aber so genau braucht man das garnicht zu machen. Also das behaupte ich jetzt mal. Ich tippe mal darauf das die Magneten einfach über die Spulen gleiten müssen und im besten Fall müssen die Spulen gewickelt grade so groß sein, das unser Spulenpaket in etwa die größ von einem deiner Magnete hat. Wenn ich mir das ansehe deine Maße dann könnte das hinhauen. Ich hab diese Antwort leider auch noch nicht gelesen. Wie gesagt ich vermute das mal.

Vielleicht kann jemand mit Erfahrung nochmal eine generelle Aussage zu der Dimensionierung der Spulen im Verhältnis zur Magnetengröße treffen. Und zu den Abständen in der Höhe. Dann wäre noch interessant welche dieser vielen Versionen die hier existieren die aktuellste ist. Ich hab auf der ersten Seite in diesem Threat den Link gefunden und mir die Verison 1.7 runtergeladen. Ein paar Seiten weiter gibt es noch andere Versionen. Welche kann ich denn am besten verwenden? Wäre es nicht eine gute Anregung anhand von den Angaben auf der ersten Seite des Tabellenblatts auf der zweiten Seite eine Skizze von der Spule zu bekommen? Nur als Idee gedacht.

Viele Grüße
 
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Frage zu Berechnungstool

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Gepostet: 05.10.2014 - 14:58 Uhr  ·  #166
Hallo und gleich zu Beginn zwei generelle Fragen zum Berechnungstool (Vielleicht stehen die Antworten bereits irgendwo...habe jedoch bislang nichts finden können...

Für welche Begriffsfolge steht die Abkürzung TSR (Schnelllaufzahl*) ? (* 3x"l" !!)

Nach dem betreffenden Wikipedia-Artikel stellt "sie" (lambda) das Verhältnis von Umfangsgeschwindigkeit des Rotors zu Windgeschwindigkeit dar und müsste demnach "dimensionslos" sein - also kein "n" als Einheit.

Habe ich da ggf. etwas falsch interpretiert ?

Gruß
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 06.10.2014 - 05:44 Uhr  ·  #167
 
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 11.11.2014 - 16:42 Uhr  ·  #168
Moin,Moin!
Ich beschäftige mich seid einiger Zeit mit dem Tool und habe da mal einen hinweis und eine frage.
Ist mit der Packdichte der Füllfaktor gemeint, und aus dieser Formel entstanden
Und bei dem Berechnen des Umfangs in Lochmitte habt ihr jeweils die Maße für Spulen innen und außenseite mit der je doppelten Schenkelbreite addiert, was bis dahin auch richtig ist, dann aber den Abstand zwischen den Spulen nur einmal mit reingenommen und das ganze durch Zwei geteilt. Entweder der Abstand muß ein zweites mal mit dazu oder erst nach dem Halbieren dazu kommen. Sonst wäre beim mittleren Umfang der Abstand zwischen den Spulen auf die Hälfte gesunken.
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 11.11.2014 - 23:08 Uhr  ·  #169
schauen wir uns an!
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 22.12.2014 - 12:53 Uhr  ·  #170
Hey danke! Das gibt mir einen guten Ueberblick und laesst mich ein bisschen spielen und sehen wie sich der Wirkungsgrad entwickelt. Ich will kommenden Herbst in Irland einen 6m Prpeller aufstellen und denke, dass ich 4-6kW Hoechstleistung erreichen kann. Da hier viel Wind ist, habe ich mich fuer eine pitch control der Fluegel entschieden. Hier drei tolle Videos ueber eine DYI 4.8kW Anlage, ich denke in Spanien.

[video]https://www.youtube.com/watch?v=vyCIboT2Ci0[/video]

[video]https://www.youtube.com/watch?v=9swIzwg73oM[/video]

[video]https://www.youtube.com/watch?v=7m6Mt8KyYWw[/video]
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Generatorberechnung ohne Rotor

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Gepostet: 29.12.2015 - 23:51 Uhr  ·  #171
Hallo liebe Leute,
habe viele Fragen und versuche mich kurz zu fassen. Zunächst möchte ich mich entschuldigen, falls ich etwas frage, das hier bereits ausführlich diskutiert wurde. Ich habe tatsächlich bereits einige Stunden gelesen und bekomme mehr Input, als ich verarbeiten kann :'( .
Zunächst ist der Punkt, dass ich, so gerne ich es würde, kein Windrad bauen kann, weil in unserer Reihenhaussiedlung weder meine Nachbarn noch ich sonderlich viel Freude daran hätten :( .
Ich möchte dennoch einen Scheibengenerator bauen und lande immer wieder bei dem Berechnungstool. Leider komme ich damit nicht so recht weiter.
Meine Problemstellung: Ich möchte per Hometrainer oder ähnlichem den Generator antreiben. Meine Schnelllaufzahl kenne ich leider nicht. Mein Durchmesser ist auch eher hinderlich...
Ich würde gerne rückwärts rechnen und den Rotor dabei ausblenden. Geht das irgendwie mit dem Tool?
Mein Ansatz:
Ich gehe momentan davon aus, dass ich 200Watt über eine etwas längere Zeit zu leisten vermag. (Wer es genauer weiß darf es gerne kund tun.) Das wäre also meine Eingangsleistung, die ich erbringen kann. Damit will ich eine Batterie laden und gehe mal von einer Ladespannung von 14Volt aus. Mittels Kettenschaltung könnte ich eine Drehzahl von gut 200 U/min erzielen.
Machen wir es einfacher und ich gebe noch vor, dass ich N42 Magnete 20x20x10mm habe und dass meine zwei gegenüberliegenden Stahlscheiben, auf denen meine je 16 Magnete sitzen, maximal 30mm Durchmesser haben dürfen. Ich will Dreiphasenstrom erzeugen und 9 Spulen dazu nutzen. Als Kupferdraht stehen mir ein Durchmesser von 1,12mm zur Verfügung.
Langer Rede kurze Frage: Wieviele Wicklungen sollten meine Spulen haben und wie ist die optimale Spulengröße (Spulenlochbreiten, Schenkelbreite)? Dann sollte ich wissen, mit wieviel Ampere effektivem Ladestrom ich rechnen kann um eine Batterie mit geeigneter Kapazität kaufen zu können.
Wäre super, wenn mir jemand auf die Sprünge helfen könnte :-)
Schönen Gruß
Hannes
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 30.12.2015 - 01:06 Uhr  ·  #172
Hallo Hannes,

das klingt nach einem interessanten Projekt.
Aus meiner Sicht ist das einen eigenen Thread wert.

Bei deinen Fragen kann ich nur wenig helfen, außer vielleicht zum Akku.
Ich schätze dass abzüglich Verluste so etwa 150 Watt möglich sind.
Wenn du 30 - 60 Minuten fährst dann macht das ca. 75 - 150 Wh und bei 14 V so ca. 5 - 10 Ah.

Ich würde einen nassen Solarakku verwenden, den kleinsten den du bekommen kannst.
Diese Akkus kann man gut bis 30% entladen, wobei weniger Entladung der Lebenszeit des Akkus zugute kommt.
So 50 .. 100 Ah müssten passen. Beim nassen Akku brauchst du keinen Laderegler,
also Generator, Gleichrichter und gut ist.

Eine Frage habe ich noch:
Wirst du ein Standard 27 Gänge Getriebe verwenden oder hast du vor eine feste Übersetzung zu nehmen?

Grüße und mache bitte gerne einen weiteren Thread auf und berichte bitte weiter.
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 30.12.2015 - 19:44 Uhr  ·  #173
Hallo Erdorf,
danke schon mal für den Tip mit dem "nassen Akku".
Was die Übersetzung betrifft, so steht das noch nicht fest. Eigentlich muss ich ja eine ziemlich festgelegte Umdrehung treten,
so dass eine Gangschaltung nicht wirklich Sinn macht. Ich denke, dass ich selber ca. 60U/min treten will, weil ich das beim
"richtigen" Fahrradfahren auch mache. Dann muss ich entsprechend übersetzen.
Tatsächlich ist mein Plan, dass ich den Rotor auf eine alte Fahrradnabe mit 7 Ritzeln setze, die ich aber noch nicht habe. An der
Tretkurbel ist nur ein Ritzel angedacht. Dann kann ich zumindest ein bißchen experimentieren...
Leider hängt vieles von vielem ab und ich fürchte, dass man auch hier nur durch Fehler klug wird. Da der ganze Spaß aber nicht
ganz billig ist, möchte ich möglichst viele Fehler vermeiden ;-)

Bin ja noch in der Vorplanung. Wenn es dann ernst wird kann ich gerne berichten :-)
Schönen Gruß
Hannes
 
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 03.05.2017 - 13:37 Uhr  ·  #174
Hallo liebe Forengemeinde ... ich bin neu hier und habe einen Scheibengenerator mit Hilfe des Tools gebaut.
Ich stehe natürlich noch am Anfang und habe auch schon grundlegende Fehler an meiner VAWT Konstruktion feststellen können.

1.Fehler ... 1 m Durchmesser und 1 m Hoch ( macht leider nur 170-190 U/min bei einer TSR von 1 )
2.Fehler ... ich habe für die Spulen ( 9 Stück ) einen 1,5er Kupferlackdraht ( pro Spule 72 Windungen ) genommen ... ich hätte kleinere wählen sollen und dafür 2 oder 3 in Hand um die Oberfläche des Drahtes zu vergrößern

Aber ok , Fehler sind da um gemacht zu werden und daraus zu lernen.
Ich habe wie gesagt 9 Spulen im Stator und 2 Magnetscheiben mit je 12 Neodymmagneten ( Rund 35x15 N42 ) verbaut.
Wie verhält das sich nun mit dem Tool ... muss ich 12 oder 24 Magnetpole eingeben ?
Wie könnte ich die Drehzahl erhöhen ( Durchmesser reduzieren ??? ) ... ich will einen C-Rotor verwenden.
Es ist mir schon bewusst, das wenn ich den Rotordurchmesser reduziere, dies auf kosten des Drehmoments geht ... aber irgendwie muss man den Rotor doch dazu bewegen können, sich schneller zu drehen :-D

Ich hab noch hunderttausend Fragen und irgendwie keine Antworten ... wäre super wenn mir der ein oder andere durch Erfahrungswerte behilflich sein könnte.

Wie könnte ich meine Fehler noch irgendwie ausbessern, ohne gleich die ganze Konstruktion zu verwerfen und die VAWT effizienter zu machen ?

Grüße
Markus
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 04.05.2017 - 15:28 Uhr  ·  #175
Hallo Markus

Zu 1
Kleinerer Durchmesser oder anderen Rotor zb H Rotor verwenden.
Zu 2
Dünneren Draht nehmen, mehrere 0,7 parallel, oder gleich mehr Windungen für eine höhere Spannung nehmen, und weniger Wirbelströme im Draht.
Mit ~ 250 mm D, mitte Magnet, ist er groß genug für das Windrad.

12 Magnete auf einer Scheibe sind auch ein 12 Poler, die zweite Scheibe verstärkt nur das Magnetsystem.
12 Polwechsel pro Umdrehung sind dann 6 Hz.
Wie hoch ist denn die Spannung bei 180 U/min, und was ist angestrebt ?

Gruß Aloys.
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Re: Tool zur Berechnung von Scheibengeneratoren

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Gepostet: 05.05.2017 - 01:26 Uhr  ·  #176
Hallo Marcus,

Unter Belastung wird deine SLZ noch deutlich weiter fallen und sich letztlich bei irgendwas um die 0,6-0,7 einpendeln, maximal (!). Das solltest du bei der Auslegung bedenken. Einfach nur den Durchmesser reduzieren wird dir nicht bringen da es eben auch Leistung nimmt. Um das auszugleichen müsstest du auch die Höhe vergrößern.

Meiner Erfahrung nach wickelt sich dünner Draht schlecht, vor allem wenn man noch mit mehreren in Hand anfängt. Du hast ja nun erstmal ein Ergebnis mit dem du weiterrechnen kannst und weißt wieviele Windungen du benötigst um die fehlende Spannung auszugleichen - das verhält sich nun quasi direkt proportional. Vernachlässige mal die Wirbelströme und Oberflächenüberlegungen - das ist in etwa so relevant wie die Effizienz der Klimaanlage beim kauf eines Autos. Durch mehr benötigte Wicklungen wird dein Drahtdurchmesser ohnehin kleiner werden. Hier kannst du schön über das Volumen herunter rechnen.

Ich würde Dir aber noch etwas anderes empfehlen:

Da dein Rotor eine sehr kleine SLZ hat, dafür aber eben ordentlich Drehmoment wäre es eigentlich sinnig mit einer Übersetzung zu arbeiten um stattdessen mit weniger Windungen bzw. dickerem Draht für weniger Innenwiderstand auszukommen. Das sieht unter Umständen natürlich nicht so aus wie man sich das vorgestellt hat.
Was dich nicht stören wird ist ein wenig Cogging - Anlaufprobleme hat der C-Rotor nicht.
Ich empfehle Dir die Spulenkerne bzw. Spulenlöcher mit einer Mixtur aus Harz und Eisenpulver (reines Eisen, keine Legierungen) mit größtmöglichem Anteil an Eisen auszufüllen. Zwar hast du dann ein Rastmoment, allerdings wird die Spannung bei gleicher Windungszahl um gut das 1,5 bis 2-fache ansteigen während sich der Widerstand nicht ändert.
Jetzt kommen mir einige sicherlich mit Wirbelströmen um die Ecke, ich kann aber aus Erfahrung und versuchen sagen dass man die Leistung deutlich steigern kann und das ganze ist billigst zu realisieren. je nachdem wie groß dein Stator ist bzw. deine Spulenlocher sind kannst du diese ggf. auch noch im Nachgang wieder vorsichtig ausbohren ohne den Lackdraht zu beschädigen um die Masse einzubringen. Ich würde es auf einen versuch auf jeden Fall ankommen lassen.

VG
Max
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