Kleine Rechenhilfe

 
Menelaos
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Kleine Rechenhilfe

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Gepostet: 19.04.2008 - 03:54 Uhr  ·  #1
Moin moin!
Da vor allem in letzter Zeit immer und immer wieder nach der Leistungsberechnung von Rotoren und deren Abmessungen gefragt wurde, habe ich mich heute hingesetzt und ein kleines Exel-tool geschrieben.
Die hier ständig auftretende Rechnung nach der Größe und zu erwartenden Leistung kann damit in Sekundenschnelle erfolgen.
Desweiteren habe ich es so ausgelegt, daß man seine Generatormessdaten eintragen kann, um dann schnell abgleichen zu können, welche Rotorgröße man benötigt und welche Getriebeübersetzung erforderlich ist.
Es ist ein bischen bunter geworden als geplant aber immer noch recht übersichtlich und selbsterklärend.
Wer sich das mal anschauen möchte, der möge mir per pn seine emailaddi senden und dann kann ich es zuschicken.
Vielleicht erspart das einige Mühe wenn mal wieder jemand die gleiche Frage stellt und man nicht alles zu Fuß rechnen muß.

Gruß
Max
Menelaos
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Re: Kleine Rechenhilfe

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Gepostet: 19.04.2008 - 11:36 Uhr  ·  #2
Man muss etwas mit den Werten herumspielen bis Generator und Rotor zueinander passen. Was noch fehtl, ich aber noch einbauen werde ist die Darstellung von Generator-und Repellerleistung in der Grafik. Dann kann man sehen wann der Rotor überfordert bzw. unterfordert ist aber das mache ich die Tage noch.
backdoor2
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Re: Kleine Rechenhilfe

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Gepostet: 19.04.2008 - 13:54 Uhr  ·  #3
Aha, interessant. Habe ein ähnliches Programm in C geschrieben. Allerdings nur, um nicht jedes Mal bei unterschiedlichen Repellergrößen die mögliche Energie nach Betz neu berechnen zu müssen. Daher würde mich interessieren, welche prozentuale Wirkleistung der Repeller Du für Deine Berechnung ansetzt? Denn die Genauigkeit der Rechnung hängt ja stark von der unterschiedlichen Aerodynamik der Repeller ab. Würde mich also interessieren, nach welchen Gesichtspunkten Du den Wert gemittelt o. ausgewählt hast? Danke!
Menelaos
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Re: Kleine Rechenhilfe

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Gepostet: 19.04.2008 - 15:54 Uhr  ·  #4
Ich habe ihn gar nicht gemittelt. Den kannst du selbst einstellen.
Die blauen Zahlen sind die veränderbaren. Darunter sind auch Generatorwirkungsgrad und Repellerwirkungsgrad...oben links.
Ich bin auf folgende Variablen eingegangen: Windgeschwindigkeiten, Rotordurchmesser, Wirkungsgrade von Repeller, Getriebe und Generator sowie TSR. Auch Ladespannung, Ladestrom und die dazugehörigen Drehzahlen zur Übersetzungsermittlung werden berücksichtigt. in der darunerliegenden Grafik wollte ich eigentlich Generatorkurve und Repellerkurve übereinanderlegen...aber irgendwie komme ich in Exel mit den Diagrammen nicht klar. Mir fehlt da irgendwie die Funktion zum editieren der y-Achsen und zum doppelt belegen der x-Achse...aber das kommt noch.

Gruß
Max
WWWFREAK
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Re: Kleine Rechenhilfe

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Gepostet: 24.04.2008 - 11:45 Uhr  ·  #5
Hallo zusammen,
wie es so schön heißt, aus gegebenem Anlass.......
habe jetzt mal mit dem Prg. von Menelaos und meinen Anlagendaten
etwas experimentiert.
Dabei ist mir wieder etwas aufgestossen, das mir eigentlich nicht ganz
klar ist. Vielleicht können wir es hier im Forum klären.
So ein Prg. rechnet ja im Prinzip immer nur das aus, was ihm auf Grund
der Eingaben mittgeteilt wird.

Wenn ich also z.B. den Wirkungsgrad meiner Blätter eingeben soll,
oder den Wirkungsgrad meines Generators, komme ich jedesmal ins
Schleudern :)

Grundsätzlich ist es doch so, daß ich den Leistungswert in Watt, den der
Wind an die Flügelfläche bringt, errechnen kann. Dies ist also die Gesamt-
Eingangsleistung. Bei meiner Anlage kann ich bestätigen, daß ein
angenommener Gesamtwirkungsgrad von ca. 30%-35% zutrifft,
unterschiedlich je nach angeschlossenem Verbraucher gemessen am
Verbraucher.
Hier wird die Eingangsleistung mit der tatsächlichen Ausgangsleistung
gemessen am Verbraucher ins Verhältnis gesetzt.

Wenn der Wirkungsgrad des Generators bestimmt wird, so setzen sich
seine Verluste zusammen aus mechanischen (Reibung, Lager und
Rotorgewicht) und den elektrischen Verlusten die in den Spulen
entstehen, sowie die magnetische Kraft der Spulen, die den z.B.
PM Magneten des Rotors entgegenwirken.

Wie wir aber inzwischen wissen, erzeugt der Generator eine
Gesamtleistung die aufgeteilt wird in Verlustleistung die im Generator
abfällt und der eigentlichen Verbraucherleistung.

Je nach Verhältnis Innenwiderstand und Verbraucherwiderstand können
also einmal mehr Anteile der Gesamtleistung an den Generator oder
einmal an den Verbraucher gehen, bei gleichbleibender Gesamtleistung.

Wir haben also unterschiedliche Verluste im Generator und deshalb auch
unterschiedliche Wirkungsgrade?

Da ja die Gesamtleistung die im Generator bei gleicher Eingangsleistung
erzeugt wird, ja für die beiden angeführten Fälle gleichbleibt, wäre es ja
realistischer diese Gesamtleistung des Generatorszur Ermittlung
des Verlustanteils der dann an die Flügel geht, zu grunde zu legen?
Eingangsleistung des Windes minus gesamt erbrachte Leistung des
Generators ergibt die Verlustleistung die an den Flügeln verloren geht?


So, ich muß Schluß machen, habe mich von der Arbeit fortgestohlen weil
mir dieses Thema nicht aus dem Kopf ging, bekomme Reklamationen :lol:

Gruß
Günter
Westerwald
XXLRay
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Re: Kleine Rechenhilfe

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Gepostet: 24.04.2008 - 14:09 Uhr  ·  #6
Zitat geschrieben von WWWFREAK
...Grundsätzlich ist es doch so, daß ich den Leistungswert in Watt, den der Wind an die Flügelfläche bringt, errechnen kann. Dies ist also die Gesamt-Eingangsleistung.
Da kann ich nur voll zustimmen.

Zitat geschrieben von WWWFREAK
Bei meiner Anlage kann ich bestätigen, daß ein
angenommener Gesamtwirkungsgrad von ca. 30%-35% zutrifft,
unterschiedlich je nach angeschlossenem Verbraucher gemessen am
Verbraucher. Hier wird die Eingangsleistung mit der tatsächlichen Ausgangsleistung
gemessen am Verbraucher ins Verhältnis gesetzt.
Ich würde sogar sagen, dass der Wirkungsgrad zusätzlich abhängig von der Windgeschwindigkeit ist.

Zitat geschrieben von WWWFREAK
Wenn der Wirkungsgrad des Generators bestimmt wird, so setzen sich seine Verluste zusammen aus mechanischen (Reibung, Lager und Rotorgewicht) und den elektrischen Verlusten die in den Spulen entstehen, sowie die magnetische Kraft der Spulen, die den z.B. PM Magneten des Rotors entgegenwirken.

Wie wir aber inzwischen wissen, erzeugt der Generator eine Gesamtleistung die aufgeteilt wird in Verlustleistung die im Generator abfällt und der eigentlichen Verbraucherleistung.

Je nach Verhältnis Innenwiderstand und Verbraucherwiderstand können also einmal mehr Anteile der Gesamtleistung an den Generator oder einmal an den Verbraucher gehen, bei gleichbleibender Gesamtleistung.

Wir haben also unterschiedliche Verluste im Generator und deshalb auch
unterschiedliche Wirkungsgrade?
Ja. Je nach grad der Leistungsanpassung varriert auch der Wirkungsgrad. Zusätzlich ist der Wirkungsgrad des Generators abhängig von der Drehzahl.

Zitat geschrieben von WWWFREAK
Da ja die Gesamtleistung die im Generator bei gleicher Eingangsleistung erzeugt wird, ja für die beiden angeführten Fälle gleichbleibt, wäre es ja realistischer diese Gesamtleistung des Generatorszur Ermittlung des Verlustanteils der dann an die Flügel geht zu ermitteln?

Eingangsleistung des Windes minus gesamt erbrachte Leistung des Generators ergibt die Verlustleistung die an den Flügeln verloren geht?
Ja, so kann man das sagen. Jetzt muss man nur noch den Innenwiderstand des Generators kennen und man kann bei Messung der Leistung am Verbraucher die Gesamtleistung berechnen. Auch hier ist wieder zu beachten, dass das Ganze Drehzahlabhängig ist.

Abschließend sei noch zu sagen, dass der Wirkungsgrad, den man bei den Programmen eingibt immer nur einen Zustand des gesamten Drehzahlbereiches angibt. Das gilt sowohl für Rotor als auch Generator. Man sollte sich also im klaren sein, dass man mit Extremwerten wie minimalem und maximalem oder einem gemittelten Wirkungsgrad rechnet.
Sven
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Re: Kleine Rechenhilfe

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Gepostet: 15.08.2008 - 20:28 Uhr  ·  #7
Menelaos
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Re: Kleine Rechenhilfe

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Gepostet: 16.08.2008 - 19:51 Uhr  ·  #8
Moin!

Die Seite ist mir bereits bekannt und gut. Damit können Neulinge in der Materie einfach selbst die Herstellerangaben überprüfen und grob abschätzen ob die Daten im Rahmen des Möglichen liegen.

Mein Tool geht vor allem auch auf den Abgleich von Generator und repeller ein und ermittelt die nötigen SLZ. Die Funktionen des von dir gezeigten Links sind auch mit eingebaut.

Gruß
Menelaos
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