Eigenbau Scheibengeni HAWT zu wenig Spannung

Hallo

Ja was redet der den da ?

Und der Rotor ist 2,2 m D und 2 m Höhe ! was könnte das denn sein.

Nach meinen " Rechnungen" mit 100 Windungen bei 0,21 Teslar und einer Umdrehung pro sek, kommen da ~ 4,8 V Phasenspannung bei raus ! rechnet doch mal selber wenn Ihr könnt.

Gruß Aloys.

Hallo

Es ist leider eine Krux mit schwachen Magneten.
Nehmen Wir mal die Feldstärke im Luftspallt mit nur 0,21 Teslar bei Feritt gegen 0,7 T bei Neodym.
Da ist das Feld 3,33 mal sostark wie bei Feritt.
Um die gleiche Spannung wie bei Neos zu bekommen braucht man 3,33 mal so viele Windungen und hat auch bei gleicher Stromentnahme einen 3,33 mal höheren Spanungsferlust, das ist nicht nur bei geringen Spannung so sondern immer .
Darum zeigte das Tool auch schon 190 W Verlustleistung an !
Generatoren mit Neodym können daher kleiner, mit kleineren Magneten und wesentlich weniger CU gebaut werden.
Weniger Windungen erzeugen auch bei gleichem Strom ein schwächeres Gegenfäld und weniger Spannungsabfall als mit Feritt.
So kommt eins zum Anderen !

Gruß Aloys.

Würde gerne nix mit Eisen machen, würde mich sogar doch zu Neodym überreden lassen, müsste halt meine Ferrit wieder zurückschicken, da war ich wieder zu eilig.

Habe mal die Spulenlochbreiten so berechnet, wie sie für die Magneten nahezu ideal sein müssten, einmal für 12S15M und 15S20M.
Auf MagnetMax bekommt ab 40 Magnete Rabatt und zahlt ca. 10€ für einen 60X15X15mm Magnet N52.
Bei 2 Scheiben je 20 Magneten wären das sage und schreibe 400€, weit teurer als zwei Rollen Kupfer.

Da meine Abmessungen von vorher sowieso ineffizient für meinen geplanten Durchmesser wären, würde ich evtl. auh das Kupfer zurückschicken und dafür eine 5kg Rolle 2mm Draht holen, da kann ich auch mal 18A durchjagen und bis zu 500 Watt machen, und das bei knapp 100 Touren.

Blöd ist, die Rolle kostet dann auch 180€ mit Harz für die ca. 55cm Scheibe und Magnete sind das locker 700€. Das ist heftig nur für eine Idee, die nicht notwendig ist, und dann weiß ich nichtmal, ob die Spannung dann wirklich wie im Tool berechnet erreicht wird. Bin da etwas skeptisch bei nur ca. 50-100 Windungen, je nachdem ob 12 oder 15 Spulen.

Irgendwelche speziellen Wickelschemen möchte ich nicht nehmen, bleibe bei 3:4.

Haltet ihr die Investition für sinnvoll? Wenn ich mehr Leistung will, macht Ferrit wohl kaum Sinn, aber auch kleiner bringt kaum was, weil der Rotor ja auch immer kleiner würde, dann wäre so eine Riesenscheibe für ein kleines Windrad glaube ich nicht zielführend, muss ja auch Wind durch lassen.

Es geht ja um ein Horizontal-Windrad. Ich hoffe die Datei ist hier mit dran.

Ok, dann eben doch mit Eisenpulver. Aber das muss nur u
in den Innenraum der Spulen. Und dann bestimmt mit ins Harz einrühren und in die Spulen kippen.? nehm ich an....

Servus Che. Danke für die Mühen.

Kannst du mir bitte nochmal erklären, was den Unterschied macht von den Trapezspulen bzw. Dreieckspulen. Sind Dreieickspulen viel ineffizienter und nur sinnvoll, um Durchmesser einzusparen oder sind trapezspulen effizienter.

Das bitte zu beiden Fällen, ob mit oder ohne Eisenpulver.

3 Drähte in Hand ist ja unheimlich viel Kupfer. 10kg? Da kann ich auch Neodymmagnete für 400€ kaufen. Würde das ganze auf einen Draht drosseln und einen großen Langsamläufer bauen, dann sinds halt nur 120W.

Musste eine Gleichung im Tool korrigieren, du hattest bei der Stromberechnung aus der Stromdichte und Drahtstärke ausversehen Drahtstärke mal Drahtstärke genommen, kamen verschwindend geringe Ströme raus, habs angepasst. Danke für die neue Version vom Tool.

Mal aufgezeichnet ist es aber so:



Das ist die Situation, bei der L1 U_max hat.
Nehmen wir an im linken Schenkel entsteht Spannungsrichtung nach oben, dann im rechten nach unten, da anderer Magnetpol.
Damit addieren sich die Spannungen. Hier angenommen bei Stromfluss rechts herum.

Ist quasi Situation entlang Linie A im folgenden Phasenschema.



In der Spule L2 gehts aber (vermindert) links rum, da N über rechtem Schenkel dieser Spule.
In Spule L3 auch links herum. Zwar S, aber über linkem Schenkel von L3.

Soweit nach Phasenschema grundsätzlich i.O.
Mit Trapezspulen (oder hier zumindest unten etwas größeren Radius) würde man für L1 max zwar die Magnete über den Schenkeln zur Deckung bringen können (mal davon abgesehen, dass sie bei Wicklung noch aufbauchen).
Aber das vermindert L2 und L3 die Spannung noch weiter. Die ist jetzt schon geringer als im Phasenschema, dort aufgezeigt mit ca. 2/3 U_max.
Ok. Eine Verdopplung des Innenradius an der Spitze, oder ein ganz leichtes Trapez stellt die Schenkel mehr in Richtung der Magneten, wenn sie die überstreichen.

Was aber wohl viel bringen könnte wäre die Verbreiterung der Magneten auf 30mm!
Auch im Generator-Tool, da würde sich wegen nur 40w die Cu-Masse auf 7,3 kG reduzieren, Scheibendicke auf 10,7.
Nutzt man da aber das Mögliche aus, kann man 4 Drähte parallel wickeln, bekommt 20A DC zulässigen Strom, allerdings
auch 13 kG Cu-Masse.

Ob bei der das Tool richtig rechnet müsste man mal händisch überprüfen. Wenn es aber so bleibt, dann "mächtig gewaltig"!
Ob man sich das antut? Bei einem Standort, der eher weniger geignet ist?

Nur mit 1x1mm² zu wickeln und bei max. etwas über 100W zu landen ist aber auch keine Lösung.
(Bei Verwending von LR oder Netz-WR mit optimierter Üb.-Kennlinie oder gar MPPT sind die möglichen Leistungen übrigens 2 bis 3 mal höher. Einfach weil die Spannung hoch laufen kann und nicht vom Akku quasi "festgehalten" wird.)

Hier mal noch die Situation, wenn die Spannung an L1 Null wird. Im Phasenschema entlang deer Linie B.



Der eine Südpol hilft bei L2 und L3 noch etwas nach, da sonst Induktion in nur 1 Schenkel zu gering wäre.
Würde bei breiteren Magneten wohl auch noch besser sein, da die Spannung fast bis U_max gehen müsste.

Allerdings, auch nicht ganz ideale Sinusformen sind verwendbar.

[b]Zu den Dreieckspulen bin ich gekommen, weil auch ich meine, dass in den Blechscheiben-Durchmessern möglichst viel Magnetmaterial unter gebracht werden muss und auch möglichst viel aktives Kupfer. Daher hier das Ausweichen von 12-16 auf 15-20. Dass der innere Radius an der Spitze evtl. vergrößert werden kann, oder ein schmaler Ansatz zum Trapez, das hatte ich oben dargelegt.
Max lässt ja die Magnete innen sogar zusammenstoßen. Mind. 5mm Abstand würde ich aber schon lassen, schon um Kühlluft durchstreichen zu lassen. Aber von Nichts kommt nichts, und von viel ungenutztem Raum im Generator nicht viel.

[/b]
@HH-Bastler:
Weiß gerade nicht was Du von mir willst. Fehler bei meiner letzten Berechnung mit dem Tool?
Dann bitte relevante Felder angeben!

Parallelschaltungen sollte man bei Spulen ohne strenge Lagefixierung aus meiner Sicht lassen. Durch Toleranzen kommt es zu Ausgleichsströmen, welche sich über die Spulenwiderstände als Verluste bemerkbar machen.
2 Drähte 1mm "in Hand" war richtig angenehm. Bei 4 Drähten wird es akzeptabel sein. Zumindest wesentlich weicher, als 1 Volldraht mit gleichem Querschnitt.

Moin Andreas,

Irgendwo hatten wir das Thema schonmal vor einigen Jahren. Am Ende schien alles richtig und auch die Praxis bestätigt ja die Rechnungen vielfach…

Ich kann dir allerdings nicht mehr sagen was ich da vor vielen Jahren mal zusammengeschrieben habe - hab mir das Tool seit Jahren nicht mehr angeschaut und bin daher keine Hilfe bei der Klarstellung.
kann mich dunkel daran erinnern dass das Thema Gleichrichtung im dem Zusammenhang auf den Tisch kam aber das mag ich mir auch einbilden ‍♂️