Asynchronmotor

Hey Levusco,
herzlichen Glückwunsch auch von mir,
Gruß gunther

So, habs nu doch noch geschafft:
den gleichen Asym nochmal genommen aber dieses Mal mit 56 stück neo´s mit 10*5mm bestückt, Aufteilung genau wie vorher mit 2 Polen

ohne Last mit 12V14W Glühlampe
120u/min 10V / 3,5V 0,17A
250u/min 20V / 8V 0,25A
500u/min 41V / 16V 0,4A
gemessen nach gleichrichtung
denke mal das der Innenwiderstand sehr hoch ist.
mehr als 0,5A hab ich nicht messen können auch bei 1500u/min nicht.Bin mir aber nicht sicher ob ich die Amper richtig gemessen hab. Mit ner 220v 30W sieht die Sache schon besser aus, die hat ab 300u/min schon richtig hell geleuchtet. Entweder Übersetzen oder umwickeln...

Gruß von der Ostsee
Jörg

Das klingt doch super.

Hallo,
das mehr Leistung gehen müßte hab ich mir auch gedacht und nen Getriebe angebaut mit einer Übersetzung von 1 : 3 und aus dem zwei flügler nen dreiflügler gemacht für das Anlaufdrehmoment. Ergebnis: entsprechend deutlich höhere Drehzahl am Generator aber nicht wirklich mehr Leistung ! Nach 2 Wochen fast Dauerbetrieb sind mir letztendlich meine Rohrflügel allesamt abgebrochen .Die Auflagefläche pro Flügel von 10cm auf der Nabe ist wohl zu kurz..... sind alle genau am ende der Nabe erst eingerissen und dann halt weggeflogen... den Ersten Flügel such ich noch...
Nichts destotrotz geh ich mal davon aus, das meine Magneten zu schwach sind um mehr Leistung zu erzeugen. Bei dem ersten versuch kamen ja keine mesbare Leistung zustande, unter last. Jetzt mit stärkeren Magneten komm ich ja schon auf fast 1 A. Werd wohl noch stärkere nehmen müßen um mehr zu erreichen. Wobei man den generator bei kurzschluß der drei Phasen mit der Hand kaum noch drehen kann... auf dem Mast hat ein kurzschluß aber weniger Wirkung gezeigt...

Gruß von der Ostsee
Jörg

Hallo zusammen,

ich möchte einmal "versuchsweise" einen günstig ersteigerten servo-drehstrommotor auf permanent magnete umbauen. Habe mir auch hier den gesammten bericht durchgelesen, das decogging tutorial durchgearbeitet (hoffentlich verstanden ) und die verlinkten fotos alle angeschaut.

Ich habe nur noch eine frage bezüglich der magnetfläche auf dem rotor.
Sie soll ja maximal so groß sein wie die kleinste spule einer fase.
Wenn ich mir aber dieses bild anschaue:
http://www.anotherpower.com/ga…kewed_mags
ist die magnetfläche durch das schräge anordnen etwas größer als die kleinste spule.

Ist das zu vernachlässigen, also lieber maximale magnetfläche oder wäre es doch besser die magnetfläche etwas kleiner zu machen um genau in der spulenmitte zu liegen?

Gruß
Stefan

Hallo Stefan,

wenn Du einen büstenlosen Servomotor, wie sie häufig bei ebay angeboten werden und für 60...100 € zu haben sind, einsetzen möchtest, brauchst Du keine Magnete kleben.
Die Servomotore haben eine außenliegende Drehstromwicklung und bereits einen Permanentmagnetrotor.
Du musst nur darauf achten, dass Du einen mit hoher Spannungskonstante (> 100V/1000U/min) ersteigerst.
Bei 100V/1000U/min kannst Du bereits bei etwas mehr als100U/min laden.

Da die Leistungskennlinie gegenüber speziellen Generatoren „härter“ ist, müsste der nachgeschaltete DC/DC-Wandler oder auch getakteter Laderegler eine Strombegrenzung haben, die ich in Abhängigkeit von der Motorspannung/Drehzahl regeln würde. Damit kann man dann eine gute Leistungsanpassung realisieren.

Ohne Leistungsanpassung verschenkt man meiner Meinung nach zu viel Leistung.

Optimal wäre eine durch einen Mikrorechner gesteuerte Stromregelung im Leistungsoptimum der Windturbine. Wenn ich meine Windturbine fertig habe, werde ich mich mal damit befassen.

Ich als Elektroniker würde mir nicht die Arbeit machen, einen Generator selbst zu bauen. Die Wirkungsgrade der industriell gefertigten Servomotore wird man nie erreichen.

Zum Probieren habe ich mir bei ebay einen DC-Servomotor der Firma Dunker für 10€ ersteigert. Dieser hat eine Nennspannung von 60V bei 3300U/min, 100W Dauerleistung und 400W Maximalleistung bei 2A Nennstrom und 0,5 Ohm Wicklungswiderstand. Erste Versuche an meinem 3-Flügler mit 80cm Durchmesser waren sehr erfreulich.


Gruß Uli

Hallo zusammen,
zurück von den phantastischen Windverhältnissen auf Amrum, melde ich
mich auch mal wieder zu Wort.

@Stefan,
diese Darstellung ist mehr sinnbildlich gemeint um das Verkanten der
Magnete darzustellen, schließe mich der Meinung von XXLRay an,
die geringfügige Überlappung in der Zeichnung ist wohl eher zu
vernachlässigen. Der Abstand wird ja wie im Tutorial beschrieben, durch
den Abstand der Eisenstege vorgegeben.


@arcobär
meine gemachten Erfahrungen stimmen da nicht ganz mit Deinen überein.
Generatoren, die niederpolig auf Grund ihrer hohen Drehzahl ihre
Nennleistung erreichen, benötigen eben auch genau diese hohen Um-
drehungszahlungen.
Ich kann mir auch kaum vorstellen, daß der von Dir zu benutzende
10€ Servomotor bereits mit Neodym-Magneten bestückt ist (Wenn ja,
so wäre das schon ein Glücksfall).
Der Unterschied in der Leistungserzeugung zwischen "Normalen" Magneten
und den Neos ist je nach verwendeter Magnetstärke enorm.

Du schriebst:

Da die Leistungskennlinie gegenüber speziellen Generatoren „härter“
ist, müsste der nachgeschaltete DC/DC-Wandler oder auch getakteter
Laderegler eine Strombegrenzung haben, die ich in Abhängigkeit von der
Motorspannung/Drehzahl regeln würde.

Wohl die wenigsten Mitleser werden verstehen, was Du da meinst.
Selbst als vorbelasteter Mitleser frage ich mich , was Du da mit Deinem
Vorschlag genau erreichen willst.

Dein Generator bringt also bei 3300U/min ca 60V bei Nennleistung von ca 100Watt.

Ein guter Dreiflügler Deiner Größe dürfte bei sehr gutem Wind (10 -12m/s)
vielleicht 900 - 1000 U/min (Unter Last , ca 30Watt)) erreichen, wenn
überhaupt.

Du wirst also bei gutem Wind ca 18V herausbekommen.

Bei halber Windleistung bedeutet dies aber 1/8 dieser Starkwindleistung.
Du erhälst also bei z.B. 6m/s ca. 2,25 Volt bei ca. 3,75 Watt!. (Korrektur zurückgenommen, war doch richtig ops: )

Um Leistung bei dieser Spannungshöhe abzugreifen, benötigst Du schon einen step up Wandler.

Wenn man jetzt noch die Verluste durch Wandler und Leitung abzieht,
stellt sich für mich die Frage, ob sich der Aufwand überhaupt lohnt.

Bin schon gespannt, wie Deine Ergebnisse in der Praxis aussehen.

@Stefan
lese gerade Deinen neuen Beitrag,

von der zu erwartenden Spannung bei 100 U/min müßte Dein Generator
eigentlich besser liegen, er hat aber wahrscheinlich die schlechteren
Widerstandswerte (Mehr Ohm durch mehr Windungen)


Gruß
Günter
Westerwald

Hallo Stefan,

doch, wenn man weiß, daß die Phasenstränge im Stern geschaltet sind.
Mißt Du dann zwischen zwei Phasen so bekommst Du den
Widerstandswert zweier hintereinandergeschalteter Stränge.
Durch 2 geteilt erhält man den Wert für einen Strang.


So für den groben Überblick kann man jetzt den Wert für einen Strang
addieren mit dem Wert zweier parallel geschalteter Stränge und Du
bekommst den Gesamtwiderstand in Sternschaltung.


Die Messung ist allerdings immer sehr ungenau mit einem normalen
Multimeter. Genauer geht es, wenn man einen zusätzlichen genauen
Widerstand in Reihe mit den beiden Strängen an eine Festspannung legt.

Hier mißt man dann den Strom und die Spannung, die an den Strängen
abfallen und an Hand der gemessenen Werte kann man den
Widerstandswert mit R = U / I errechnen.


Gruß
Günter
Westerwald

Hallo

Wind_Stefan

Dein Servomotor hat 0,9 KW 390 V bei 1950 U/min

Wenn man einfach die Amperezahl ausrechnet ohne Wurzel 3 usw.

900 Watt : 390 V Ist 2,3 A Aufnahmestrom pro Phase bei 1950 U/min

Also mit 2,3 A wird die wicklung bei 1950 U/min belastet bei 70 Hz

Wenn man von 50 Hz ausgeht dann wird die Drehzahl als Motor weniger .

Du schreibst dass der Drahtdurchmesser 0,75 mm ist das bedeutet aber noch lange nicht das die Wicklung niederohmig ist aufgrund der Höhen Voltzahl von 390 V sind das ganz viele Windungen .

Ich schätze mal das der Ihnenwiederstand zwischen zwei Phasen bei ca 30 Ohm liegt ( vielleicht schätze ich das auch falsch )

Deine Widerstand Messung würde helfen . dann kann man berechnen was der Servomotor als Generator so bringt .

Ich habe viel mit Servomotoren experimentiert ohne Spannungswandler der die Spannung runter regelt und mehr Amper macht wirst du kaum Erfolg mit dem Servomotor haben .

Du wirst zwar sehr schnell die 12 Volt erreichen aber wegen der niedrigen Amperezahl wird sich der Generator kaum drehen wenn du da ein Verbraucher wie Akku Anschließt der niederohmig ist dann wirkt das wie ein Kurzschluss für den Generator .



MfG Coupe777

Hallo Günter,

ich beschäftige mich beruflich hauptsächlich mit der Antriebs- und Messtechnik und habe mich auch ausgiebig mit der Theorie der Windgeneratoren befasst. Vielleicht drücke ich mich dadurch für „Normalbürger“ etwas unverständlich aus.

Ich werde versuchen zu erklären, was ich meine.

Wenn wir von einem idealen Motor, Wicklungswiderstand 0 Ohm, ausgehen, nur als Annahme, steigt die Spannung mit steigender Windgeschwindigkeit und damit Drehzahl durch die EMK entsprechend der Spannungskonstante linear an bis die Spannung der zu ladenden Batterie erreicht wird. Von da an beginnt Strom zu fließen und der Generator gibt Leistung ab, Batteriespannung x Strom.
Steigt die Windgeschwindigkeit weiter, erhöht sich die Spannung und damit die Drehzahl nicht mehr, denn diese wird ja durch die Klemmspannung der Batterie nahezu konstant gehalten, sondern nur noch der Strom und damit das Moment.
Der Generator wird also auf die Drehzahl bzw. Spannung, die der Batteriespannung entspricht, gebremst. Der Windgenerator arbeitet irgendwo, aber nicht mehr in seinem Leistungsoptimum.
Bei Leerlaufdrehzahl ist die Leistung nahezu Null. Wenn ich den Windgenerator durch Belastung langsam abbremse steigt die Leistung an, erreicht bei einer bestimmten Drehzahl Ihr Maximum und fällt dann wieder ab. Ziel muss es sein, bei jeder Windgeschwindigkeit durch entsprechendes Abbremsen bzw. entsprechende Belastung möglichst den Punkt der maximalen Leistung zu erreichen.
Das Bremsmoment ist aber nur vom Laststrom abhängig. Du siehst, ohne entsprechende Laststromregelung bzw. Ladestromregelung in Abhängigkeit von der Drehzahl geht es eigentlich nicht.
Das meine ich mit Leistungsanpassung.
Nur einfach den selbstgebauten Generator bzw. Servomotor über einen Laderegler an die Batterie anzuschließen ist keine gute Lösung.
Praktisch kommt es bedingt durch den Spannungsabfall durch den Wicklungswiderstand und die Leitungen noch zu einer geringen Drehzahlerhöhung, aber die schlechte Leistungsanpassung bleibt.

Spezielle Generatoren werden entsprechend „weich“, z. B. durch Schwächung des Magnetflusses durch Sättigung, ausgelegt, d.h. mit steigender Last steigt die Spannung nicht mehr linear an. Es kommt mit steigender Windgeschwindigkeit noch zu einer Drehzahlerhöhung, aber kaum noch zu einer Spannungserhöhung, sondern nur noch zu einer Stromerhöhung, siehe Prinzip PKW-Lichtmaschine. Damit ist dann wieder eine Leistungsanpassung möglich.

Mit einem DC/DC-Wandler mit geregelter Strombegrenzung lässt sich das gleiche Prinzip erreichen. Die Drehzahl bzw. Spannung des Windgenerators wird nicht mehr begrenzt und der große Vorteil, es lässt sich durch entsprechende Dimensionierung der Strombegrenzung jede gewünschte Leistungsanpassung realisieren.

Deine Ausführungen zu meinem 10€-Motor sind nicht korrekt.
Die Neodymmagnete haben nichts mit der Leistung eines Motors sondern nur mit dessen Dimensionen zu tun.
Ein 100W-Motor mit normalen Magneten hat die gleiche Leistung wie ein Neodymmagnet-Motor mit 100W, er ist nur eventuell doppelt so groß bei unwesentlich schlechterem Wirkungsgrad. Das ist für meinen Einsatzfall nicht nachteilig sondern ist ein großer Vorteil. Er besitzt eine größere Welle und kräftige Lager mit einer Axial- und Radialbelastbarkeit in diesem Fall von 150 N.

Auch hängt die Drehzahl nicht von der Leistung, sondern linear von der Windgeschwindigkeit ab.

Auch die Wderstände der Wicklung und der Leitungen sind bei dieser Windradgröße unbedeutend. Mit meiner für 3m/s errechneten Drehzahl von 380 U/min erhalte ich bereits über 6 V Spannung. Bei einer Leistung von ca. 2W fließt ein Strom von 330 mA, der zu einem Spannungsverlußt von nur 0,33V bei angenommenen 1Ohm Gesamtwiderstand führt.

Die erforderlichen Wandler (step up/step down) haben doch heute Wirkungsgrade zwischen 80und 90 %, so dass die Verluste nicht so gewaltig sind.

Bei einem Versuch auf meiner Windteststrecke habe ich mit dem Motor und einem 70 cm Propeller bei etwas mehr als 4 m/s im Leerlauf 11,8 V und bei Belastung mit einer 5W-Lampe vom PKW noch 10,5 V erreicht. Die Lampe leuchtete sehr hell, so das man von einer realen Leistung von ca. 4 W ausgehen kann, ein finde ich sehr erfreulicher Wert.

Gruß Uli