Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

 
FamZim
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 07.12.2023 - 19:01 Uhr  ·  #21
Hallo

Ein Dynamo ist nicht auf 3 W limitiert, sondern auf 0,5 Amper!

Gruß Aloys.
Carl
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 07.12.2023 - 19:15 Uhr  ·  #22
Beim Scheibengenerator kann ich Dich nicht beraten weil Du da für einen Selbstbau wahrscheinlich schon bedeutend mehr weißt als jemand der wie ich sich so etwas noch nie zugetraut und nur so am Rande von anderen davon gehört hat!

Wenn es Baupläne gibt die für Dein Projekt passen oder wenn Du weißt wie groß, mit wieviel Wicklungen und Drahtstärken mit wieviel Magnetpaaren gearbeitet werden soll dann bist Du es selber der sich entscheiden muss ob der Aufwand sich lohnt.

Basteln macht Freude und wenn das Dein Ding ist und Du gerne damit Deine Zeit verbringen möchtest - es gibt nicht Schöneres im Leben als so motiviert wie Du schon beim Bau Deines Ugrinskis die Zeit mit der Verfolgung von Wünschen zu verbringen.

Nichts desto weniger spräche auch nichts dagegen zuerst einmal mit leichter zu beschaffenden Mitteln ein paar Vor - Versuche zu machen bevor Du das Risiko beim Bau eingehst.

Möchtest Du Deinen Ugrinski denn bei Outdoor Unternehmungen im Rucksack mitnehmen weil Du das Gewicht des Nabendynamos erwähnst?
zjuergen66
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 08.12.2023 - 16:18 Uhr  ·  #23
Zitat geschrieben von Carl

[...]
Möchtest Du Deinen Ugrinski denn bei Outdoor Unternehmungen im Rucksack mitnehmen weil Du das Gewicht des Nabendynamos erwähnst?

nein, das wird ein Balkonaufbau, siehe Titel.
Vielleicht ist die Generator-Masse fuer diese Anwendungen eigentlich egal, vielleicht ist auch die bewegte Masse in vielen Faellen egal, wenn der Rotor erstmal angelaufen ist in stetem Wind. Fuer meine Kleinstanlage in unstetem lauen Wind ist das vermutlich nicht mehr so egal.

Zum Nabendynamo:
Ich finde das Gewicht des Nabendynamos fuer die kleine Leistung sehr hoch; wahrscheinlich ist auch die bewegte / zu beschleunigende Masse anteilig hoch, weil alles fuer mechanische Belastungen am Fahrrad ausgelegt ist.

Zum Scheibengenerator:
optimierte Kleinst-Scheibengeneratoren habe ich noch nicht gefunden. Aus meinem Halbwissen wuerde ich zB in der Form optimierte (trapezfoermige?) Magneten erwarten. Vielleicht ist der Wirkungsgrad der selbstgebauten auch gut genug fuer viele grosse Anlagen aber ich habe mit der Kleinstanlage wenig Leistung zur Verfuegung und deshalb noch weniger zu verschenken.

Zum Vergleich: ein ueblicher 400g brushless 3-Phasen Motor laeuft dauerhaft mit 1000W bei Wirkungsgrad von >80%. Das ist ein typisches Verhaeltnis von 3W elektrisch pro 1g Motor-Masse, die in Bewegung umgesetzt werden. Warum das umgekehrt beim Generator so ein ganz anderes Verhaeltnis (um Faktor 100) sein soll, verstehe ich noch nicht. Wenn es dazu Hinweise gibt, lerne ich gerne was dazu
Carl
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 08.12.2023 - 17:27 Uhr  ·  #24
"Fuer meine Kleinstanlage in unstetem lauen Wind ist das vermutlich nicht mehr so egal"

Wenn Dein Ugrinski es bei 4,5 m/sek schafft das Rastmoment bzw. Anlaufmoment zu überwinden - was beim von Dir genannten Wirkungsgrad von 17%, dem Drehmoment der sich daraus und aus der Schnellläufigkeit sowie der Rotorgröße mit der Fläche 0,54 m2 zum Wind mehr als nur wahrscheinlich ist dann musst Du Dir über die Masseträgheit des Nabendynamos durch dessen doch relativ geringes Gewicht keine Gedanken machen.

Der Nabendynamo misst im Durchmesser mit 70 mm im gewichtsrelevanten Bereich weniger als ein Scheibengenerator - je näher die Masse sich am Achsmittelpunkt befindet desto kleiner die Masseträgheit.

Mit den 400 g könntest Du richtig liegen, ich kann den Dynamo gerade nicht für Dich wiegen, kommt ungefähr hin. bei einem 10 kg Teil wäre das dann schon eher eine Nummer die man mit einbeziehen könnte...
FamZim
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 08.12.2023 - 17:44 Uhr  ·  #25
Hallo

Ja ja die Brushlesmotoren die drehen aber 5 000 U/min und mehr für diese Leistung !!

Zum Vergleich: ein ueblicher 400g brushless 3-Phasen Motor laeuft dauerhaft mit 1000W bei Wirkungsgrad von >80%. Das ist ein typisches Verhaeltnis von 3W elektrisch pro 1g Motor-Masse, die in Bewegung umgesetzt werden. Warum das umgekehrt beim Generator so ein ganz anderes Verhaeltnis (um Faktor 100) sein soll, verstehe ich noch nicht. Wenn es dazu Hinweise gibt, lerne ich gerne was dazu .

Bei Generatorbetrieb herschen andere Magnetische Verhältniße ,
Dreht der bei Generatorbetrieb dann nur 100 U/min wie wie ein Dynamo bringt der nur 5 000 : 100 = ein 50stell der Spannung .
Der entnehmbare Strom ist auch geringer , sonst gibt es die gleichen CU Verluste und senken noch mal die Spannung.
So kann man mit 1000 W durch 50 für die Spannung und nochmal durch 50 für Strom bei gutem Wirkungsgrad dann gute 0,4 W entnehmen.
Genau darum sind Gs für niedrige Drehzahle so schwer.!
Ein bischen geht da aber schon mehr mit mehr Stromentnahme !

Gruß Aloys.
zjuergen66
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 10.12.2023 - 10:14 Uhr  ·  #26
ok,
dann probiere ich noch mal, was aus dem brushless gimbal Motor als Generator rauszuholen ist und danach kommt ein Nabendynamo auf den Tisch
Che
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 10.12.2023 - 13:10 Uhr  ·  #27
Zitat
Der Nabendynamo misst im Durchmesser mit 70 mm im gewichtsrelevanten Bereich weniger als ein Scheibengenerator - je näher die Masse sich am Achsmittelpunkt befindet desto kleiner die Masseträgheit.

Ist doch völlig nebensächlich. Die größte Trägheit hat der Rotor.
Carl
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 10.12.2023 - 13:29 Uhr  ·  #28
Es wurde gefragt welche Rolle das Gewicht im Zusammenhang mit der Masseträgheitbeim Generator spielt - das wird so beantwortet :

"je näher die Masse des Generators sich am Achsmittelpunkt befindet desto kleiner die Hebelwirkung durch seine Masseträgheit."

Das lässt sich sich selbstverständlich auf den gesamten Durchmesser des Windrades beziehen bei dem der Abstand und somit der Hebelarm mit dem aussen liegenden Massegewicht die Trägheit viel stärker beeinflusst übertragen.

Natürlich - es kann nichts schaden auf den Windrotor und dessen in der Regel größeren Einfluss hin zu weisen, es soll aber auch erklärt werden damit davon etwas "hängen bleibt"

Gruß, Carl
zjuergen66
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 17.01.2024 - 12:24 Uhr  ·  #29
frisch am Gelaender montiert und dreht mit ca. 140 U/min im Freilauf ohne Generator; Mittelwind angeblich 10-15km/h, Böen bis 30km/h. Jetzt erstmal die Stabilitaet der Konstruktion beobachten...
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Carl
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 17.01.2024 - 14:21 Uhr  ·  #30
Durch den geringen Durchmesser hast Du den Vorteil größerer Stabilität - wohl auch weil so die Lastwechsel weniger stark belasten. Die höhere Drehzahl bei geringeren Durchmessern ist nicht der einzige Vorteil und das nötige Drehmoment wird durch die größere Rotorhöhe erreicht.

Ob Deine Konstruktion starken Strömungen gewachsen ist wirst Du selber herauffinden müssen. Man glaubt nicht wie hoch die Belastungen im Sturm werden können, 30 kmh Windgeschwindigkeit ist noch kein extremes Wetter Ereignis - kann nur einen kleinen Vorgeschmack bringen! :-)
zjuergen66
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 17.01.2024 - 15:25 Uhr  ·  #31
jedenfalls schon bei diesem Wind im Freilauf ist der Widerstand beim haendischen Stoppen zu spueren (im Vergleich zu dem ersten Spielzeug (D=10cm, h=30cm). Jetzt kann ich mich mal nach einem Dynamo umsehen; Dioden, Elkos und Akkus habe ich genug fuer erste Experimente.

Kann ich aus dem bekannten Datensatz (Dimension des WR, Windgeschwindigkeit, Leerlaufdrehzahl) irgendeine sinnvolle Kenngroesse ableiten?
Che
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 17.01.2024 - 15:31 Uhr  ·  #32
Zitat
im Freilauf ohne Generator
Da pass mal auf, dass es im Sturm sich nicht selbst überlassen ist! Auch solche kleinen Durchmesser haben sich hier im Forum schon zerlegt.
zjuergen66
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 17.01.2024 - 15:43 Uhr  ·  #33
Zitat geschrieben von Che

Da pass mal auf, dass es im Sturm sich nicht selbst überlassen ist! Auch solche kleinen Durchmesser haben sich hier im Forum schon zerlegt.

ja, werde ich bis zum Koppeln mit dem Generator festsetzen oder nochmal abbauen. Gerade erfreue ich mich noch an der Bewegung.
zjuergen66
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 17.01.2024 - 15:48 Uhr  ·  #34
Zitat geschrieben von zjuergen66

Kann ich aus dem bekannten Datensatz (Dimension des WR, Windgeschwindigkeit, Leerlaufdrehzahl) irgendeine sinnvolle Kenngroesse ableiten?

ach klar. Im Kopf ueberschlagen, (da die Eingangsgroessen ja auch sehr ungenau sind) lambda (die Schnelllaufdrehzahl): grob bei 1/5 bis 1/4. Das waere dicht am genannten theoretischen Maximum fuer Ugrinsky von 0.17. Naja, grobe ueberschlaegige Schaetzung eben
nochmal update: das zitierte theoretische Max. bezieht sich auf 'maximum power coefficient' und das ist wohl nicht identisch mit lambda
Carl
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 17.01.2024 - 17:21 Uhr  ·  #35
Ungefähr ab 60 - 70 RPM kannst Du mit einem Nabendynamo schon einen 12 V Akku nur mit Gleichrichtung direkt laden (ohne Spannungsverdopplung mit ELKO) 140 RPM im Freilauf und dann abgebremst durch den Dynamo - das müsste gut hinkommen wenn das Drehmoment für den Dynamo und sein Magnet-Kogging reicht.

Müsste aber, spätestens ab 4 m/sec aufwärts
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 07.03.2024 - 00:08 Uhr  ·  #36
mein DH 3N30 hat eher 0.3 Nm Anlaufdrehmoment. Das ist (zu) viel; er laeuft dann nur bei recht starkem Wind ueberhaupt an. Kleineres Rastdrehmoment waere besser - vielleicht laesst es sich reduzieren ueber das Lagerspiel im Dynamo
Carl
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 07.03.2024 - 12:26 Uhr  ·  #37
Wenn es ein neuer Nabendynamo ist - die kommen werkseitig immer etwas strammer daher und laufen sich dann mit mehr Leichtgängigkeit gut ein. Dann kannst Du das Lagerspiel einfach nur durch genügend Einfahren bedeutend :-) leichtgängiger machen.

Ich habe das mal mit einem in eine Holz - Gabel eingespannten Dynamo so gemacht das er wie eine Treibrolle auf dem Vorderreifen eines Fahrrades ein paar Tage auf Ausflügen mit dabei war und sich so mit drehte.

Die Kugeln im Lager waren danach gut poliert und auch sonst war alles nicht mehr so stramm.
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 07.03.2024 - 13:53 Uhr  ·  #38
ok. Ja, neuer ungenutzter Dynamo.
Ich habe die aeusseren und inneren Muttern gelockert und etwas nach aussen gedreht - damit wollte ich auch etwas Druck reduzieren und hoffte auf leichteren Lauf. Einfach mal paar Tage einlaufen lassen werde ich auch noch versuchen
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Re: Balkon-VAWT - Liebhaberei mit Fragen

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Gepostet: 18.03.2024 - 17:01 Uhr  ·  #39
das Losbrechmoment des Nabendynamo ist fuer diese Kleinstturbine doch so gross, dass in vielen Situationen kein Drehen zustande kommt. Grundsaetzlich funktionieert der Aufbau aber und ueber den Gleichrichter kann ich problemlos den blauen LED-Streifen betreiben. Allerdings ist meine bisherige Konstruktion ausgesprochen gut im Uebertragen der Dynamogeraeusche (Rasten) auf die gesamte tragende Metallkonstruktion - das ist den Nachbarn nicht zuzumuten.

Deshalb werde ich jetzt einen Schwenk zum Scheibengenerator machen. Soweit ich das verstehe, erwarte ich keine zusaetzlichen Geraeusche und noch weniger Anlaufhemmung. Meine Unkenntnis zum Scheibengenerator findet sich erstmal dort Forum/cf3/topic.php?t=6937
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