Hallo und Moin Moin
Bin neu hier im Forum und relativ neu in Windkraft (bisher nur Solar).
Es geht um den Umbau von einem Hoverboardmotor zum Generator - bzw. auf den Umbau zum Langsamläufer. Der 3 Phasen Motor wurde mit 36V betrieben und hat 350Watt. Einige Rechnungen später war klar dass es knappe 500U/min braucht um auf 36V zu kommen. Weiter gerechnet auf 14V sind dann ca. 185U/min. Bin dann in die Werkstatt und habe nochmal überprüft - ja das ist so. Motor zerlegt und mal geschaut wie viele Statorspulen drin sind - es sind 27, und 30 Magnete.
Spulen wurden pro Phase wie folgt gewickelt: 3 Spulen nacheinander, 6 Spulen frei und das ganze 3 mal pro Phase. Geschaltet im Stern. Erwähnenswert ist noch dass mit 5 x 0,4mm je Phase gewickelt wurde (ca. 10 Windungen je Statorsegment). Die Magnete sind immer N-S-N-S .... angeordnet.
Es drängen sich mir nun, im Hinblick auf das Ziel mit möglichst wenig Umdrehung auf nutzbare Spannung zu kommen, ein paar Fragen auf:
1. Ist es nicht sinnvoller pro Phase jeden 3. Stator zu Wickeln? Bringt mich das näher an mein Ziel?
2. Ich habe daran gedacht die 5 x 0,4mm durch 1 x 0,75mm oder 1 x 1mm zu ersetzen (ich hasse es parallel zu Wickeln - das wird nie schön^^). Durch Querschnittsveränderung bekomme ich natürlich deutlich mehr Windungen je Statorsegment realisiert, was mich meinem Ziel wieder ein bisschen näher bringt. Im Gegenzug sinkt natürlich die Strombelastbarkeit aber das ist nicht ganz so dramatisch.
3. ..... Ich will das eigentlich nicht aber es gibt ja noch die Möglichkeit die Magnete auszutauschen. Habe welche in der Stärke N52 mit den richtigen Maßnahmen gefunden...
Wäre das vllt die einfachste Lösung?
MfG Nico
Ergänzung mit weiteren Rechnungen (natürlich alles nur theoretisch):
Basierend auf der Tatsache dass je Statorsegment 10 Windungen mit 5 x0,4mm sind, müssten rein rechnerisch auch 27 Windungen mit 1 x 0,75mm möglich sein. Das entspräche dann einem Faktor von 2,7. Würde das umgekehrt bedeuten dass sich die Drehzahl um den Faktor 2,7 verringern würde um auf die gleiche Spannung zu kommen?
Wäre auch ein Wechsel von 3 Phasen auf eine Phase möglich? Was dann eine Verdreifachung der Spannung und ein Dritteln des möglichen Stroms bedeuten würde? Ist diese Annahme richtig?
MfG Nico
Weitere Ergänzungen:
Der Widerstand der bisherigen Wickelung liegt bei 0,736 Ohm je Phase. Das bedeutet das bei 14V max 19A fließen können.
Bei einer Wicklung mit 0,75mm und einem Faktor von 2,7 ergibt das eine spezifische Länge welche dann einen Widerstand von 2,94 Ohm je Phase hätte. Weiter lässt sich daraus ableiten dass bei 14V jetzt "nur" noch ca. 4,7A fließen können was den max zulässigen Wert von 1,55A weit übersteigen würde (ist aber nicht weiter tragisch wie sich weiter unten herausstellt).
Liege ich mit meinen Berechnungen richtig oder habe ich schon einen Knoten im Hirn?
MfG Nico
Weiter gerechnet (mit den bis hier hin hoffentlich richtigen Werten):
Ein Savo mit 1m x 1m würde belastet (SLZ 0,7 (hier aus dem Forum)), ca. 1,6m/s benötigen um 14V (mit dem Generator mit 0,75mm Wicklung) zu erreichen. Um 2 x 12V Batterien in Serie auf max Spannung zu bringen (29,4V) bräuchte es ca. 145U/min was dann ca. 3,5m/s entspricht. Weiter gedacht könnte der Savo mit Generator, ohne weitere Bauteile(Step-Down-Konverter), bei 29,4V und max 4,2A (4,65A gibt der 0,75mm Draht bei 3 Phasen maximal her) maximal und sicher 123W leisten, was wiederum ca. 10,8m/ s entspricht ( finde ich schon recht Sturm sicher).
Ich habe hier einen Step-Down-Wandler liegen der max 40V auf der Eingangsseite verträgt und 20A verarbeiten kann. D.h. bei 40V und 4,2A wären das 168W. Das entspräche dann ca. 12m/s. Das sollte doch Safe sein, oder?
PS: Als Berechnungstool habe ich das von Elvwis benutzt welches mit einem Wirkungsgrad von 16% rechnet. Bis auf die Geschwindigkeit (m/s) und der Abmessungen des Rotors habe ich alles so gelassen.
MfG Nico
Bin neu hier im Forum und relativ neu in Windkraft (bisher nur Solar).
Es geht um den Umbau von einem Hoverboardmotor zum Generator - bzw. auf den Umbau zum Langsamläufer. Der 3 Phasen Motor wurde mit 36V betrieben und hat 350Watt. Einige Rechnungen später war klar dass es knappe 500U/min braucht um auf 36V zu kommen. Weiter gerechnet auf 14V sind dann ca. 185U/min. Bin dann in die Werkstatt und habe nochmal überprüft - ja das ist so. Motor zerlegt und mal geschaut wie viele Statorspulen drin sind - es sind 27, und 30 Magnete.
Spulen wurden pro Phase wie folgt gewickelt: 3 Spulen nacheinander, 6 Spulen frei und das ganze 3 mal pro Phase. Geschaltet im Stern. Erwähnenswert ist noch dass mit 5 x 0,4mm je Phase gewickelt wurde (ca. 10 Windungen je Statorsegment). Die Magnete sind immer N-S-N-S .... angeordnet.
Es drängen sich mir nun, im Hinblick auf das Ziel mit möglichst wenig Umdrehung auf nutzbare Spannung zu kommen, ein paar Fragen auf:
1. Ist es nicht sinnvoller pro Phase jeden 3. Stator zu Wickeln? Bringt mich das näher an mein Ziel?
2. Ich habe daran gedacht die 5 x 0,4mm durch 1 x 0,75mm oder 1 x 1mm zu ersetzen (ich hasse es parallel zu Wickeln - das wird nie schön^^). Durch Querschnittsveränderung bekomme ich natürlich deutlich mehr Windungen je Statorsegment realisiert, was mich meinem Ziel wieder ein bisschen näher bringt. Im Gegenzug sinkt natürlich die Strombelastbarkeit aber das ist nicht ganz so dramatisch.
3. ..... Ich will das eigentlich nicht aber es gibt ja noch die Möglichkeit die Magnete auszutauschen. Habe welche in der Stärke N52 mit den richtigen Maßnahmen gefunden...
Wäre das vllt die einfachste Lösung?
MfG Nico
Ergänzung mit weiteren Rechnungen (natürlich alles nur theoretisch):
Basierend auf der Tatsache dass je Statorsegment 10 Windungen mit 5 x0,4mm sind, müssten rein rechnerisch auch 27 Windungen mit 1 x 0,75mm möglich sein. Das entspräche dann einem Faktor von 2,7. Würde das umgekehrt bedeuten dass sich die Drehzahl um den Faktor 2,7 verringern würde um auf die gleiche Spannung zu kommen?
Wäre auch ein Wechsel von 3 Phasen auf eine Phase möglich? Was dann eine Verdreifachung der Spannung und ein Dritteln des möglichen Stroms bedeuten würde? Ist diese Annahme richtig?
MfG Nico
Weitere Ergänzungen:
Der Widerstand der bisherigen Wickelung liegt bei 0,736 Ohm je Phase. Das bedeutet das bei 14V max 19A fließen können.
Bei einer Wicklung mit 0,75mm und einem Faktor von 2,7 ergibt das eine spezifische Länge welche dann einen Widerstand von 2,94 Ohm je Phase hätte. Weiter lässt sich daraus ableiten dass bei 14V jetzt "nur" noch ca. 4,7A fließen können was den max zulässigen Wert von 1,55A weit übersteigen würde (ist aber nicht weiter tragisch wie sich weiter unten herausstellt).
Liege ich mit meinen Berechnungen richtig oder habe ich schon einen Knoten im Hirn?
MfG Nico
Weiter gerechnet (mit den bis hier hin hoffentlich richtigen Werten):
Ein Savo mit 1m x 1m würde belastet (SLZ 0,7 (hier aus dem Forum)), ca. 1,6m/s benötigen um 14V (mit dem Generator mit 0,75mm Wicklung) zu erreichen. Um 2 x 12V Batterien in Serie auf max Spannung zu bringen (29,4V) bräuchte es ca. 145U/min was dann ca. 3,5m/s entspricht. Weiter gedacht könnte der Savo mit Generator, ohne weitere Bauteile(Step-Down-Konverter), bei 29,4V und max 4,2A (4,65A gibt der 0,75mm Draht bei 3 Phasen maximal her) maximal und sicher 123W leisten, was wiederum ca. 10,8m/ s entspricht ( finde ich schon recht Sturm sicher).
Ich habe hier einen Step-Down-Wandler liegen der max 40V auf der Eingangsseite verträgt und 20A verarbeiten kann. D.h. bei 40V und 4,2A wären das 168W. Das entspräche dann ca. 12m/s. Das sollte doch Safe sein, oder?
PS: Als Berechnungstool habe ich das von Elvwis benutzt welches mit einem Wirkungsgrad von 16% rechnet. Bis auf die Geschwindigkeit (m/s) und der Abmessungen des Rotors habe ich alles so gelassen.
MfG Nico