Windgenerator MKM 150

Hallo Günter,

auch ich wollte das Rad nicht wieder vom Mast holen, ist doch relativ umständlich. Ich hatte aber damals mal zum testen eine 5W 12V Birne drangehängt und mich darüber gewundert wie schwer sich das Rad doch dreht wenn ein Verbraucher dranhängt. Das Problem ist, dass ich noch nie einen anderen Windgenerator in den Händen hatte und somit der Vergleich fehlt. Übrigens Neodymmagnete sind laut Verkäufer verbaut. Es soll ein eisenloser Scheibengenerator sein.

Die Spannung geht im Leerlauf problemlos bis 40V, wenn man dann das ganze schnell an die Batterie anschließt hat man auch einen kurzen Strompeak, jedoch nur solange das Windrad wieder seine Geschwindigkeit reduziert hat.

Übrigens denke ich das im Herbst der Wind zwar konstanter ist, aber der Wind letztens bei uns war doch recht stark, selbst wenn er als anliegen würde, wären die 6W für mich untragbar. Ich meine für den Preis kriegt man fast ein 100W Solarpanel und das ist zumindestens tagsüber bei Sonne auch der Fall.

Es sei denn Jürgen hat mit seinen Step-Down Wandler einen Aha Effekt

Gruß Sebastian

Windversuche mit dem MKM150
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Di 8.5.2007
Die Wetterlage beschert einen kräftigen Wind. Lt. hiesiger Wetterstation:
Durchschnittliche Windgeschwingdigkeit: 15 km/h entspr. 4m/s Böen: 40 km/h entspr. 11m/s
Ideal zu Austesten der neuen MKM150 "WKA".

Grundaufbau: MKM150 (24V Version) auf 6m hohem Mast, keine idealen Anströmbedingungen. Windrad kann aber während der Tests
beobachtet werden. 6m 2,5mm2 CU-Leitung -> Stoppschalter -> 20m 3,0mm2 CU-Leitung -> Meßstelle

1. Maximale Generatorspannung:
Bei Kurzbetrieb ohne Last kommt das WR auf über 80V Ausgangsspannung. Bei 80V habe ich abgestoppt um Beschädigungen
zu vermeiden.

2. Ermitteln des Generatorinnenwiderstands:
Messaufbau:
Meßstelle -> Fluke123 Speicheroszilloskop im ROLL-Modus -> 0-47 Ohm/100 W Poti.

Das Windrad ohne Last eine Spannung erreichen lassen (z.B. 20V) , dann kurzzeitig das Poti als Last anstecken und den Spannungswert in dem Moment des Lastanschaltens ablesen. Alles solange wiederholen und das Poti verstellen, bis die Generatorspannung auf genau die Hälfte einbricht. (Ub/2 Methode )
Nur ganz kurz durchführen, damit das WR nicht abstoppt.

Ergebnis: Der Innenwiderstand an der Meßstelle beträgt 18Ohm , abzüglich Leitungen und Steckerverluste wird der eigentliche Generatorinnenwiderstand ca. 16 Ohm betragen.

3. Ladeleistung an einem 12V Bleiakku:
Messaufbau:
Meßstelle -> Fluke123 Speicheroszi -> 220uF/100V Elko -> Gossen Metrawatt M3034 P-U-I Messgerät -> Bleiakku

Der Beobachtungszeitraum [automatisch zensiert] 3h. Der Elko wurde eingebaut, da das Leistungsmessgerät auf Gleichstrom geeicht ist, und vom Generator eine pulsierende Gleichspannung aus einem Brückengleichrichter kommt.

Ergebnis: Der grösste gemessene Ladestrom [automatisch zensiert] 500mA (entspricht ca. 7 Watt bei 14V) ,aber nur 2 mal in 3 Stunden und das sehr kurzzeitig. Der Dauerladestrom bewegte sich zwischen 0 und 120mA (entspricht ca. 0 - 1,7W bei 14V)

Da durch die Batterieladung eine Leistungsfehlanpassung herrscht, habe ich Messung 4 durchgeführt.

4. Maximal entnehmbare Leistung bei o.g. Windgeschwindigkeiten.
Messaufbau:
Meßstelle -> Fluke123 Speicheroszi -> 220uF/100V Elko -> Gossen Metrawatt M3034 P-U-I Messgerät -> Poti 0-47Ohm / 100W

Das Poti wurde auf Ri= 18 Ohm eingestellt und angeschlossen.
Ergebnis: Der Generator wird so stark belastet, dass er nur sehr schwer anläuft. Deshalb ist es sinnvoll so zu verfahren:

Den Generator bis ca. 24V Nennspannung im Leerlauf hochlaufen lassen, und dann die 18 Ohm zuschalten. Bei gleichbleibend starkem Wind wird so die maximale Leistung erzeugt. Bei einer Versuchsdauer von 2 Stunden konnten in Böen maximal und kurzzeitig 15 Watt erzeugt werden.

Zusatzversuch:
Bei einstecktem Poti und Verdrehen von 47Ohm in Richtung 0 Ohm konnte einwandfrei eine Leistungsspitze bei ca. 18 Ohm gemessen werden, und somit das Ergebnis aus 1. bestätigt werden.

Zusammenfassung:
Vergleicht man die angegebenen 150 Watt bei 14m/s und die zu erwartenden ca. 65 Watt bei 8m/s (lt. FLIP-Datenseite und Berechnung WWWFREAK) sieht das Ergebnis recht ernüchternd aus: Kurzzeitig 15 Watt aus sicherlich mehr als 8m/s Windgeschwindigkeit.
Wenn man von einem Generatorinnenwiderstand von 16 Ohm ausgeht, könnte nie mehr als 1,5 A bei 24V Nennspannung geliefert werden.

Falls möglich, vergleicht diese Werte bitte mit Euren FLIPs oder MKM150s.

Was mich noch wundert: Normale Scheibengeneratoren werden als 3-Phasen Modelle gebaut. Am MKM150 sind vom Generator an den Gleichrichter aber nur zwei Drähte zu sehen ?!? (vgl: Frozengun http://www.allles-moegliche.de/Windrad.htm)
Zwei Verdächtige kann ich auch ausschliessen:
a. Der eingebaute Gleichrichter arbeitet einwandfrei.
b. Die Verdrahtung / Steckverbinder : Die Leitungen im Windrad sind fest angelötet, den KFZ-Steckteilen traue ich keinen mm

Grüsse Jürgen

Habe grade Rücksprache mit dem Hersteller gehalten, evtl. liegt ein Herstellungsfehler vor.

Ich werde berichten !

Grüsse
Jürgen

Hallo Jürgen,

nach Deiner Messung von 16 Ohm Generatorwiderstand könnte dann rechnerisch bei 24 Volt und 1,5 Ampere Strom nur eine Leistung von 36 Watt erreicht werden.

Laut der Messung mit 18 Ohm zugeschalteter Last bei 24 Volt Generatorspannung hast Du eine Leistung von Max 15 Watt angegeben, das ergibt einen Maximalen Strom von 0,625 Ampere.
R = 24 V/0,625 A = 38,4 Ohm ges. Widerstand. 38,4 Ohm ges. – 18 Ohm Last = 20,4 Ohm Generatorwiderstand. Der Generatorwiderstand hätte sich dann um 4,4 Ohm erhöht.
Nach meiner Ansicht standen nach dem Anlegen der 18 Ohm Last an dem Generator keine 24 Volt Generatorspannung mehr an. Sollte das zutreffen, würden wir wieder auf ca.16 Ohm Innenwiderstand des Generators kommen.
Würde ein DC-DC Wandler (Stepp down 24 nach 12 Volt) einer Fehlanpassung an die 12 Volt Akkus nicht entgegenwirken?
Das Thema ist für mich auch von Interesse, da ich meinen PWG 400 auch auf einen 24 Volt Generator umrüsten wollte um schon bei schwachem Wind eher eine Ladespannung über 12 Volt erreichen zu können. Das ganze dann aber auf Kosten des Maximalen Ladestromes. Hier währe dann ein Ansatz für einen Wandler zu finden.

Grüße
Harald

Hallo zusammen,

was bei einer Umrüstung von 12V auf 24V bei gleichen Raumverhältnissen
nicht vergessen werden darf:

Durch die erforderliche doppelte Windungszahl, dann mit vielleicht halbem
Querschnitt bekommt Ihr ungefähr doppelten Innenwiderstand an den
Spulen.

Dies braucht bei gleicher Drehzahl und gleichem Verbraucher ungefähr
die doppelte Kraft an den Flügeln, d.h. deine Flügel müssen an die
Leistungsanforderung angepasst sein.

Die widerstandsmäßige Anpassung fällt noch schlechter aus als sie schon
ist, anteilsmäßig geht dann von 14,5 Ohm zu vielleicht 5 Ohm
(ungefähr 3:1) auf 29 zu 5Ohm (ungefähr 6:1).
das heißt von 7 Teilen Leistung werden 6 in den Generatorspulen in
Wärme (schlecht) und Magnetismus (auch schlecht, bringt
Schwergängigkeit für die Flügel) verbraten.

Eine Umrüstung auf 24V ergibt nur dann den gewünschten Effekt für euch,
wenn die Spulen doppelte Windungszahlen haben aber bei mindestens
gleichbleibendem Widerstand (dies bedeutet dickeren Querschnitt) und
dies ist immer mit einem Platzproblem verbunden.
Die schwerere Belastung bei gleicher Drehzahl für die Flügel muß aber
auch hier beachtet werden.
Ich würde euch von dieser Umrüstung abraten, aber probieren geht über
studieren.

Gruß
Günter
Westerwald

Hallo Günter,

genau aus Deinen genannten Gründen habe ich jetzt beim Hersteller die 12Volt Version geordert. Und nach Rücksprache hatte ich die 12V Version bekommen und nicht die von mir damals bestellte 24V Version.

Also die 14,5Ohm gelten für die 12 Volt Version!

Grüsse Jürgen

Moin und Kompliment...offene Diskussion hier im Forum.
Bei der Bewertung des Ertrages einer KWA spielt der
Standort - insbesondere - die Turbulenz der Strömung allerdings
auch eine große Rolle - , hier könnte auch ein Grund für
manche stark abweichenden Meßergebnisse vorliegen.
Dazu gibt es doch sogar "Rauhigkeitsklassen" der Oberfläche
um eine WKA herum , mit um ca. um den Faktor 20 schwankenden
Erträgen.Das ist nicht als Gegenargument für die Diskussion gedacht.

Ciao Uwe-verstehe nicht ganz-hier wird dauernd von kleinen(im Verhaeltnis zur Leistung teuren) Windraedern BERICHTET. Na ja -egal-sei so nett und verdiene weiter an der E bay werbung -für lustige Importe- aber bitte lösch alle Eintraege von CERCO! Messwerte liegen eben vor. Cerco

Alles Klar! Mir geht es da -was das Merkantile angeht - ähnlich-da bleibt zum Bearbeiten für diese IN MEINEN Augen sehr wichtige Sache: Dezentrale Energie - Produktion- nicht immer genug Zeit. Also Nix für Ungut. Für den ÄRGER ums GELD entschuldige ich mich bitte in aller Form. Mfg.cerco

Hi windjoe,

danke für Deinen ausführlichen Erfahrungsbericht. Die Vibrationen habe ich ,Gott sei Dank, nicht. Werde aber den Generator nach der Windsaison mal abbauen und evtl. optimieren. Das Windrad an sich ist eigentlich ideal designed für ein Wohngebiet. Evtl. werde ich es mit stärkeren Magneten versuchen, wenn es der Platz und die Kühlung zulässt. Evtl. werde ich auch am Stator rumfeilen ...
Aber vielleicht hast Du Bilder gemacht vom zerlegten Generator ? Das wäre für mich hochinteressant, ich könnte mich schon mal auf die Umbaumassnahmen "im Trockenen" vorbereiten.

Grüße
Jürgen