2-scheiben-Geno oder umwickelte Lichtmaschine?

Hallo miteinander,

hallo Klaus

Ist es ratsamer eine Autolichtmaschine zu umwickeln oder sollte ich
mir so ein "otherpower.com"-Geno bauen?

Da ich beides ausprobiert habe, kann ich da etwas zu sagen. Hier sind
zwei "Generationen" miteinander zu vergleichen.

-Die ältere Generation, der Lichtmaschinenumbau ist preiswerter,
hier gibt es keine Magnete (nicht ohne Umbau des Rotors, dies kann aber
auch gemacht werden).

-Die Limas benötigen wesentlich höhere Drehzahlen, benötigen ev. eine
Übersetzung

-haben den Nachteil der Verluste durch die Erregerwicklung,


-Du mußt um Batteriespg. Verluste zu vermeiden eine Selbsterregung
basteln.

-Eisenverluste durch Blechpaketstator

-Ziemlich starkes Abbremsen des Generators bei Einsetzen der
Erregerspg.

-Kohlebürstenzuführung für die Erregerspannung des Rotors(Abnutzung)

Einen nicht zu verachtenden Vorteil haben die Umgebauten, sie haben im
Vergleich zu den Scheibengeneratoren die bessere Wärmeableitung.

Die neue Generation Scheiben- Generatoren.

-Hier wird die Erregerwicklung durch den Einsatz starker Neodym Magnete
ersetzt.

- Der Stator ist eisenlos, Du hast ein gleichmäßiges, leichtes Anlaufen.
Das Rastmoment (cogging), also das Klebenbleiben der Magnete über den
Eisenstegen entfällt.

-Du kannst durch Einsatz stärkerer Magnete deine Ertragsleistung steuern.

- Du kannst über die Anzahl der Polpaare verteilt über die 360° die
Spannungshöhe per Umdrehung beeinflussen. Je größer die Scheiben,
desto mehr Pole und Spulen sind möglich. (Entscheidender Vorteil)


-Dies bedeutet, Du kannst schon bei niedriger Drehzahl z.B. 90-100U/min
je nach Wicklung Deine z.B 12V Batterieladespannung erreichen.

-Du bekommst durch den Einsatz einer zweiten Magnetscheibe, (Eine vor
und eine hinter der Statorscheibe) doppelte Magnetfeldstärke und somit
fast doppelte Spannungserzeugung(Entscheidender Vorteil)

-Ein Zweischeibengenerator mit ca. 30cm Magnetrotor - Scheiben und
24 Magneten (2 X 12Stck.) und einer Statorscheibe mit 9 Spulen kann
mehr als die doppelte Leistung einer umgebauten 45A Lima erbringen.

Nachteile des otherpower Modells:

Noch immer sehr hohe Kosten für die Magnete, Schlechte Wärmeableitung
der eingegossenen Spulen im Kunstharzstator. Bei Starkwind und starkem
Stromfluß brennen Spulen durch bzw. der Stator verbiegt sich und schleift
an den Magneten. Der größte Teil der Ausfälle ist hierauf zurückzuführen.
Ich habe meine Spulen deshalb in eine ausgefräste hitzefeste Kunstoff-
Gewebe Platte eingelassen (Spulen offen, Bilder auf meiner Seite).


Fazit
Wenn man bereit ist die Kosten aufzubringen, kann man sich eigentlich nur
für den Scheibengenerator entscheiden.

Der Einsatz von Mehrscheibengeneratoren ist natürlich machbar, Vorteil,
hier sind kleinere Scheiben möglich. Ansonsten von der Kostenseite ist es
wesentlich günstiger alle Scheiben (2XRotor, 1XStator) etwas zu
vergrößern und mehr Magnete und Spulen unter zu bringen.

PS. Zu Deiner Frage nach dem Ansteigen der Spannung:
Wenn die Ladespannung die Batteriespannung überschreitet z.B. 12,5V
dann fließt auf Grund des niederigen Innenwiderstandes der Batterie
schon bei Erhöhung der Ladespannung um nur 0,2-0,4V ein Strom der
leicht 20-30A erreicht. Hab das hier schon mal in einem Beitrag genau
ausgerechnet (Innenwiderstand???)
Du hast hier eine Begrenzung für den Anstieg der Spannung, die steigt
nur minimal im Zehntelbereich aber dafür steigt der Strom rapide an. Mit
dem o.g. Scheibengenerator könnten bei Starkwind leicht über 50A
Spitzenwerte erreicht werden. Hierfür brauchst Du keinen Regler,
natürlich könntest Du nicht ständig mit solchen Werten laden, da
bräuchtest Du dann einen Überladeschutz, solche Spitzenwerte treten
aber immer nur sporadisch auf und in der Regel wird dann die
Sturmsicherung aktiviert, die dann Schlimmeres verhindert.


Gruß
Günter
Westerwald

Hallo miteinander,

@Klaus

Ich habe heute die beiden Hefte 2 + 3 von C. Kuhtz bekommen. Ist
nicht wirklich das, was ich mir vorgestellt habe.

Diese Hefte sind in ihrer Art die Zusammenhänge rund um die Windkraft
zu erklären, wie ich finde, einfach super geschrieben. Ich würde Dir
dringend raten, Dich hier erst mal einzulesen bevor Du mit dem Bau
Deines Windrades beginnst!! Hier werden auch einfache Grundlagen
vermittelt.

Angenommen ich wöllte mir so einen Scheiben-Geno bauen, müssen
die Magnete auf einer Eisen-Scheibe montiert werden? ich habe gedacht
das alle Scheiben aus Holz sein müssen?

Nein, Du benötigst diese Eisen-Rotor-Scheiben um das Magnetfeld (Den
magnetischen Kreis) zwischen den Polen zu schließen.



Da Eisen ja wesentlich besser die Kraftlinien der Magnete leitet, als Luft
oder auch Holz, bekommst Du hier ein stark gebündeltes Feld, ohne
große Streuung. Da beide Statorscheiben (Editiert: Es muß natürlich
Rotorscheiben heißen) ja fest mit der Drehachse
verbunden sind drehen sich hier die gut gebündelten feststehenden
Magnetfelder über die Statorscheibe. Hier entstehen aber keine
Wirbelströme im Eisen, wie es bei einer reinen mit dem Stator
festmontierten Rückfluß - Scheibe bei einem Ein-Scheiben-Generator der
Fall wäre, die Felder drehen ja mit der Eisenscheibe, sodaß keine
Kraftlinien das Eisen schneiden und somit keine Wirbelströme entstehen
können. (Vorteil des Zwei-Scheiben-Generators gegenüber einem Ein-
Scheiben - Generator.)


Würde ich mit einem 4 m Repeller und einen solchen Geno mehr als
500 Watt erreichen können?


Ja, das könntest Du. Aber einen Zahn mußt Du Dir gleich zu Beginn
Deines Mühlenbaus ziehen lassen, bei diesen Angaben z.B. 500-1000Watt
handelt es sich um Spitzenwerte die nur sporadisch erreicht werden.
Je nach Lage liegt die durchschnittliche Stromernte wesentlich niedriger.

Die Jungs in den Staaten haben einen Test einer Mühle mit einem Data
logger aufgezeichnet die bis 2000Watt Spitzenleistung bei einer
Windgeschwindigkeit im Sturm mit ca. 20m/s Spitzen über einen Zeitraum
von 6Stunden erbracht hat. Die durchschnittliche Leistung über diesen
Zeitraum lag aber nur bei 200Watt!!! Also nur gedämpfter Optimismus
angesagt!


Wieviele Spulen, welchen Durchmesser, welche Magnete sollte ich
verwenden?

Schau mal auf meine Seite
http://www.windsucherwesterwald.de/

hier findest Du einige Anregungen.
im übrigen würde ich Dir raten, nicht gleich mit einer zu großen Anlage zu
beginnen, das hängt aber von Deinen Fertigkeiten ab.

Die Verschaltung der Batterien hängt davon ab, für wieviel Volt Du die
Spulen gewickelt hast (12,24,48V)
Wenn Du im english einigermassen unterwegs bist, findest Du alle
möglichen Kombinationen mit Angaben über Wicklungszahl, Drahtstärke
sowie Anordnung im Forum von otherpower.com


Wenn Du einen solchen Generator bauen willst, mußt Du Dich unbedingt
mit den Grundlagen auseinander setzen, damit Du weißt, warum Du was
tust!
Bei einer Windmühle muß alles aufeinander abgestimmt sein um hier
gute Ergebnisse zu erzielen. Flügel, gewünschte Drehzahl für den
Ladebeginn, Langsamläufer oder Schnellläufer, gewünschte Ladespannung
usw.
Ich hoffe ich habe Dich jetzt nicht entmutigt, aber dieses Thema ist so
komplex, daß Du Dich da wohl erst längere Zeit einarbeiten mußt,
um ans Ziel Deiner Wünsche zu gelangen. So etwas läßt sich auch nicht in
einem 5Zeiler erklären.

Gruß
Günter
Westerwald

Moin und herzliche GRÜßE! Habe den ganzenr Aufwand auch betrieben-unter Anleitung eines E Maschinenmeisters.Auf alle Falle sehr gut zum EINBABEITEN! Anleitung im Buch befolgen.Drahtstaerke UND Windungszahl genau messen-bei mir gab es dann den Tipp:auF0.71 MM gehen.Dann sauber ALTE wicklung raus-NEUE REIN-Lack nicht vom draht kratzen! Zeit lassen-mit Holz NUTEN MIT Draht voll stopfen. Eine wicklung der ORIGINAL wicklung als VORBILD! Sauber verschalten. Dann Selbsterregung nach Buch über SCHOTTKY DIODEN (M B R 40/50) MIT schnelll LAUFENDEM ROTOR LEISTUNG SCHON ab 4 ms ca drin. Nachteil-der Flügel kann MEHR, wird NICHT GANZ genutzt. (Ich nehme JETZT lieber permanent erregte 16 Pol Generatoren)cerco

Hallo Klaus,

auf dem Foto scheint es sich um ausgebaute Einzelteile einer
Lichtmaschine zu handeln. Schätzungsweise um die Gleichrichterdioden für
die Erregerspannung, die Dioden für den Hauptabgriff müßten wesentlich
größer sein, zu dem Typ kann ich leider nichts sagen.

Wenn Du eine Lichtmaschine umbauen willst, so mußt Du die interne
Verschaltung kennen (oder Dich generell mit dem Innenleben der
jeweiligen Lima auskennen). Bei Deinen Teilen handelt es sich
wahrscheinlich nicht um eine Bosch Lima. Für eine Bosch hätte ich die
benötigten Unterlagen.
Nach Chr. Kuhtz (Heft2, Seite56, Die beste Schaltung) wird der Regler
ganz entfernt, die Selbsterregung wird mit Hilfe von Kondensatoren
gemacht. Diese Anleitung gilt für Bosch und funktioniert für 35A,45A,
55A, habe alle umgewickelt und ausprobiert.

Ich habe die Rombachschaltung gebaut von der Seite 89, hier werden
die Kondensatoren nach einsetzender Erregerspannung abgeschaltet, die
halten sonst nämlich die Wechselspannung nicht so lange aus und gehen
defekt. Die Schaltung funktioniert einwandfrei.


Da gibt es inzwischen aber etwas besseres, Du schließt den Rotor in Reihe
mit einem Verbraucher (12V Birne z.B.) mit der Polarität an die
Batteriespannung, die auch im zusammengebauten Zustand angelegen
hätte. Richtige Polung ist hier wichtig.


Anschließend ermittelst Du mit einem Magneten die Polarität der dann
magnetisierten Rotorklauen. Dann werden Löcher, vielleicht 5mm tief in
die Klauen (1Loch pro Klaue) gebohrt und kleine runde Neos mit der
gleichen Polarität wie die ermittelte Klauen Polarität eingeklebt.

Wenn die Klaue Nordpol darstellt, muß der eingeklebte Magnet mit seiner
äußeren Oberfläche (die dann mit der Klauenoberfläche abschließt)
ebenfalls Nordpol haben.

Jetzt wird eine Spannung zur Erregung ohne Kondesator und zusätzliches
Relais erzeugt. Die normale Erregerwicklung verbleibt auf dem Rotor und
wird wie gehabt benutzt.
Da die Umbauanleitung im Kuhtz Heft sich auf Bosch bezieht, besorg Dir
besser vom Auto Friedhof für ca. 20€-30€ eine gebrauchte Bosch Lima.

Gruß
Günter
Westerwald

Hallo Günther,

vielen Dank für deine Ausführliche Antwort. Die Teile stammen aus einer Bosch 55A. Hier nochmal andere Bilder von der Rückseite. Ich möchte ja nur wissen was das für eine Verschaltung ist und was ich dabei genau ändern muss. würden nicht normale Magnete dafür deinen Vorschlag ausreichen?




mfg

Hallo Klaus nochmal,

Mein Virenscanner meldet mir, daß Dein Bildprogramm versucht einen
Virus bei mir zu installieren, also Vorsicht geboten.

EDIT... Habe deshalb diese Bilder entfernt um anderen den Ärger zu ersparen!

Gruß
Günter
Westerwald

Hallo Klaus,
Die normale Lichtmaschine benötigt, da sie ja keine Magnete im Rotor hat
eine elektrische Magnetisierung. Dies wird erreicht durch die auf die
Rotorachse aufgebrachte Erregerwicklung. Im Auto sieht das so aus, daß
nach Einschalten der Zündung 12V Batteriespannung an der
Erregerwicklung anliegen, auch wenn die Lima sich noch nicht dreht, nach
Starten des Motors wird die Erregerspannung dann von der erzeugten
Spannung der Lima abgegriffen. Hier braucht man keine Batteriespannung
mehr.
Für unser Windrad sähe das so aus, daß ständig und leider auch bei
Windstille Batteriespannung an der Erregerwicklung anliegen müßte und
somit unsere Batterie entleeren würde.


Um dies zu verhindern, legt man die Batteriespannung nicht an die
Erregerwicklung. Da der Eisenklauenteil des Rotors ja immer einen
bestimmten Restmagnetismus besitzt, nutzt man die hierdurch erzeugte
minimale Spannung im Stator beim Anlaufen des Windrades und
speichert sie in einem Kondensator. Der gespeicherte Spannungsbetrag
schaukelt sich nach und nach hoch (Minimal-Spannungen werden hier
addiert), und irgenwann reicht die Erregerspannung aus um den Stator
zur normalen Spannungserzeugung zu veranlassen. (Ziemlich ruckartiger
Einsatz der Erregerspannung und Ladespannungserzeugung, verbunden
mit Abbremsen der Drehzahl).

Da die Kondensatoren als Gleichstrom Kondensatoren ausgelegt sind
(In der Anleitung) vertragen sie die erzeugte Wechselspannung nicht sehr
lange, dann gehen sie defekt. Deshalb wird nach Einsetzen der
Erregerspannung mittels eines kleinen Relais der Kondensator
abgeschaltet.
Diese Spannungsspeicherung mittels Kondensator mit Relais wird elegant
ersetzt durch Einsatz der Neos im Rotor, sie bewirken genau das Gleiche.


Die Lichtmaschine kann aber nicht so ohne weiteren Umbau benutzt
werden, sie benötigt normal höhere Drehzahlen, so zwischen 3000U/min
bis 3500U/min für eine vernünftige Leistung.
Diese Drehzahl erreichen die Flügel aber nicht. Deshalb wird der Stator
umgewickelt, sodaß er schon bei 450-500U/min etwas Ladeleistung abgibt.

Du brauchst für die höhere Spannung entsprechend mehr und dünnere
Windungen der Spulen. Dies findest Du aber auch alles genau in Deinen
Heften beschrieben.


Gruß
Günter
Westerwald

Hallo miteinander

@Klaus

Er hatte gestern zufällig mehrer Stahlscheiben mitgebracht: 35 cm
Durchmesser und 1 cm dick. eignen sich diese Scheiben für einen
generator oder wird das ganze zu schwer? Ab welcher Größe wird das mit
diesem Scheibengeno probelmatisch.

Die Größe ist prima, von der Dicke her würden 8mm reichen. Ich habe
mir die "Spur" in die die Magnete eingeklebt werden ca. 2,5mm tief
ausdrehen lassen damit ein Rand ca. 2mm dick und 2,5mm hoch stehen
bleibt. Der verhindert, daß die Magnete von der Scheibe fliegen können.

Wie Du auf meinen Bildern sehen kannst , habe ich zusätzlich noch ein
dünnes Blechband um den äußeren Rand gezogen aus dem gleichen
Grund.
Im übrigen hängt das von den verwendeten Neos ab. Wenn Du richtige
"Hämmer" benutzt und dann wie ich es für meine nächste Anlage plane
16 Stück, dann entsteht zwischen den beiden Rotorscheiben eine schier
unglaubliche Anziehungskraft, die Dir hier eine zu dünne Scheibe
verbiegen kann! (Seitlicher Schlag)!

Ich denke dass auch irgendwann die eingegossenen Spulen besser
gekühlt werden müssten. Oder darf man dann die Spulen nicht größer
machen ?

Die Crux mit den Spulen ist folgende:

-Du mußt soviel Windungen wie möglich unterbringen (um eine hohe
Spannung schon bei wenigen U/min zu erreichen)

- gleichzeitig aber mit so dickem Querschnitt wie möglich wickeln,
(um den inneren Widerstand so niedrig wie möglich zu halten)

- die Spulen dürfen nicht zu dick werden (um die Statorscheibe nicht zu
dick werden zu lassen), denn je dünner die Statorscheibe, desto schmaler
der Luftspalt zwischen den Magneten), desto stärker das Kraftlinienfeld
zwischen den Magneten und um so höher ist die Spannungserzeugung in
den Spulen.

Bleibt also nur noch die Option "In die Breite wickeln", also Spulen mit
flachen aber breiten Schenkeln, damit soviel Kraftlinien wie möglich
soviel Windungen wie möglich mit so langen Schenkeln wie möglich
schneiden. Die Länge der Schenkel und das "Spulenloch" wird bestimmt
durch Deine verwendete Magnetgröße.

Du kannst dann aber Deine Spulen nur so breit machen, wie es der
Umfang der Statorscheibe zuläßt, bzw. der Umfang der Rotorscheibe.
Die Quader-Magnete müssen ja genau mittig über das Spulenloch laufen.

Und wenn Du wie ich es vorhabe jetzt 16 Magnete über 12 Spulen
anordnen willst, dann wird es schon wieder sehr eng, auch mit Deinen
35cm Scheiben.

Du mußt also zuerst die Magnetgröße haben, danach die Spulengröße
mit Spulenloch und gewünschter Schenkelbreite ermitteln. Dann mußt
Du die 9 oder 12 Spulen nebeneinander auf dem äußeren Umfang der
Statorscheibe anordnen, so daß Du auch etwas "Fleisch" bzw. Stege
zwischen den Spulenschenkeln hast wegen der Stabilität.

Ich halte nichts davon, die Spulenschenkel aneinander gepresst
anzuordnen (wie auf den otherpowerbildern häufig zu sehen)
diese Anordnung schwächt die Stabilität der Statorscheibe zu sehr.
Wenn Du dann die Größe der Statorscheibe ermittelt hast, richtet sich die
Größe der Rotorscheiben danach ob die Magneten mittig über den
Spulenlöchern stehen.

Du siehst, man hat hier nicht viel Spielraum. Generell gilt, lieber etwas
größere Scheiben, man kann hier etwas dickeren Querschnitt und breiter
wickeln.
(Gut für die Leistungsabgabe)

@ Günther, mit welcher Drahtstärke hast du die 55 A Lima
umwickelt? Beim auto ist es doch so, das egal welche Drehzahl(> 800)
immer nicht mehr als 14 Volt rauskommen. Nachdem die Lima laut Buch
umgebaut ist, gibt es doch keine Regelung mehr und je nach Wind
dementsprechende Ausgangsspannung?


Ich habe mit 0,8mm D gewickelt, 20 Windungen pro Spule, 2Spulen pro
Slot, also 40 Windungen pro Slot, Zopfwicklung.
(Ich habe mit Übersetzung 1:7,5 gearbeitet)

Mag sein, das 0,7mm (lt. cerco) noch besser ist, Du bekommst dann
einen noch früheren Ladebeginn aber auch ein schweres Anlaufen.
(Oder eine bessere Übersetzung)
Wenn Du den Regler ausgebaut hast, bekommst Du ja keine geregelten
14V mehr, mit zunehmender Drehzahl steigt die erzeugte Spannung an,

Du kannst Spg. von 60V -70V je nach angehängtem Verbraucher
erreichen, kleinere 12V Verbraucher gehen meistens defekt.

Mit angelegter Batterie hast Du wie schon beschrieben eine Art
Spannungsbegrenzung auf Grund des niedrigen Innenwiderstandes.

Gruß
Günter
Westerwald

Moin zusammen: gebe gern zu bedenken: Die ganze Kette der Energieumwandlung MUSS um Sinn zu machen mit den besten WIRKUNGSGRADEN gebaut werden.@ klaus:erkunde mal die durchschnittliche Windgeschwindigkeit am geplanten Standort. Schau :wenn dort nur 3-4 m/sec drin ist lohnt sich der Verlust durch 4 Lager +Riementrieb + Dynamo elektrisches System der Lima nicht. dann ENTWEDEDER guten Geno KAUFEN ODER (mit relativ teueren Magneten Selber bauen(kompliment)Habe diverse Erfahrungen, DAS NOCH SO viel zum Selberbauen bleibt.Gruesse: ,CERCO

Hallo zusammen,

@Klaus
Habe in meinen alten Unterlagen noch eine Skizze von einer
Lichtmaschinen Schaltung wie sie in den älteren Bosch Lichtmaschinen
vorgenommen wurde. Ob sie für die neueren Modelle ebenfalls zutrifft,
wage ich zu bezweifeln.



Einen B- Anschluß kann ich auch nicht entdecken.

Es ist doch eigentlich gar nicht erforderlich, die Diodenplatten
auszubauen, wenn Du die Anschlußpunkte gefunden hast.
Die Leistungsdioden waren in all meinen alten Limas in Ordnung.
Lediglich die drei Dioden die für die Erregerspannung zuständig sind,
solltest Du gegen Schottky Dioden austauschen, hierdurch bekommst Du
einen früheren Ladebeginn.

Ich habe die alten Erregerdioden in der Lima belassen, lediglich die
4 Anschlüsse herausgeführt, die Schottky- dioden auf kleiner Platine extra
montiert. War einfacher zu machen.

Kupferdraht habe ich in einer Motoren- Wicklerei (Reparaturwerkstatt)
per Rolle gekauft.

Letzte mal waren wir bei der Messe in Hannover.Dort hatte ich auch
Magnete mitgebracht. 15 Stück 6mmx2mm . Ob diese dafür ausreichen
würden?

Die sind doch etwas dünn, ich denke 5-6mm sollten sie schon dick sein.
Hängt von der Stärke ab. (N35 oder N42 oder N.. usw.)


Falls die Dioden kaputt sind, könnte ich mit 6 anderen Dioden den
nötigen Gleichrichter basteln?

Wenn sie denn tatsächlich defekt sind, könntest Du das tun. Du mußt aber
auf den Typ achten. Hier werden unterschiedliche Diodentypen verwendet.
(Jeweils 3, deshalb auf Isolierung der Platten gegeneinander und gegen
Gehäuse achten!



Gruß
Günter
Westerwald