Asynchronmotor

 
coupe777
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 01.08.2008 - 18:47 Uhr  ·  #81
Hallo

Da war ich mit meiner Schätzung ja total daneben :oops:


Mit 6,15 Ohm Pro Strang kann man schon was anfangen ist aber meiner Meinung nach trotzdem zu viel

allerdings auch hier wenn man ein verbraucher anschließen der weniger als 12,3 Ohm hat dann wirkt das wie ein Kurzschluss .

ob die andere Rechnung stimmt was ich nicht sehe so was zu ersten mal .

Ist die Wicklung von den Generator zusammen liegend oder hast du einzelne spulen so das man da vielleicht was ändern kann ohne den Generator Umwickeln zu müssen .

MfG coupe777
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 01.08.2008 - 20:44 Uhr  ·  #82
Hallo zusammen,
Hallo Uli,

das ist ja prima, daß wir jetzt mal einen kompetenten Fachmann zu dieser
Problematik mit im Forum haben.

Ich kann Deinen Ausführungen soweit folgen, einige Punkte würde ich
vielleicht etwas anders sehen.


Du schriebst:

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.



Diesen Punkt würde ich anders beurteilen.
Um eine Stromerhöhung im Kreis zu erreichen geht dies doch nur auf
zwei Arten, entweder ich erhöhe die Spannung oder ich senke den
Gesamtwiderstand. Dies ist ohmsches Gesetz, das kann man nicht
aushebeln.

Für mich stellt sich das so dar, daß bei zunehmender Windgeschwindigkeit
mehr Leistung an die Blätter gebracht wird. Schon eine geringe, kaum
registrierte Erhöhung der Ladespannung von 0,1Volt bringt eben auf
Grund des niedrigen Innenwiderstandes der Batterie bereits eine
Stromerhöhung von einigen Ampere.

(Wir haben dies in anderen Beiträgen bereits mal ausgerechnet) Wie
dieser Anstieg des Stromes jetzt ausfällt hängt dann vom Ladezustand der
Batterie ab.

Ich würde das so sehen, daß sehr wohl durch die zunehmende
Windleistung mehr Leistung von den Blättern an den Generator
weitergegeben wird. Der Wind wird versuchen, die Drehzahl zu erhöhen,
da aber bereits bei Anstieg der Drehzahl und folgendem Anstieg der
Ladespannung bei ca 0,1Volt durch die immens steigende Amperezahl
soviel Leistung abfordert wird, steht am Generator direkt das
entsprechende Gegenmoment an.
Dies erscheint dem Betrachter so,
als wenn die Drehzahl konstant bliebe und nur der Strom und die Leistung
ansteigen würde.

Der Generator wird also auf die Drehzahl bzw. Spannung, die der
Batteriespannung entspricht, gebremst. Der Windgenerator arbeitet
irgendwo, aber nicht mehr in seinem Leistungsoptimum.


Das kann man aber auch so ausdrücken, daß der Generator bis zu einem
bestimmten Punkt in der Lage ist, die über den größten Teil des
Gesamtdrehzahlbereiches erzeugte Spannung/Leistung,
(die durchaus ständig schwanken kann, sie sollte nur über der jeweiligen
Ruhespannung der Batterie liegen)
ohne irgendeine Regelung oder aufwendige Steuerungselektronik direkt
an die Batterie weiter zu geben. Ohne Verluste.


Ganz anders liegt die Sache natürlich wenn man, wie ich das auch
probiere, mit rein ohmschen Lasten Heizwendel o.ä. arbeitet.
Da wird die von Dir beschriebene Laststromregelung bitter benötigt.
Auch treffen die von Dir geschilderten Nachteile bei Unterforderung bzw.
Überforderung (Abwürgen) ein.

Bei einer Batterieladung brauchst Du solch eine aufwendige
Steurungelektronik nur, wenn Dein Generator entweder über die Flügel
oder den Generator fehlangepasst wurde. z.B. zu wenig erzeugte
Spannung bei bestimmter Drehzahl, später Ladebeginn, hier braucht man
dann einen Aufwärts-Wandler um diesen unteren Drehzahlbereich
auszunutzen. Ist der Generator nebst Flügeln gut angepasst, braucht man
in der Regel nur einen Überladeschutz.

Ich beschränke meine Antwort zunächst mal auf diese Punkte, wir sollten
unsere Meinungen erst mal bis hierher abgleichen :lol:

Ich hoffe Du fasst meinen Beitrag nicht als Kritik auf, sondern als den
Versuch, in sachlicher Diskussion zum besseren Verständnis für diese
Dinge zu kommen, zum Vorteil für uns alle.

Gruß
Günter
Westerwald
arcobär
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 01.08.2008 - 21:55 Uhr  ·  #83
Hallo Günter,

ich fasse Deine Antwort nicht als Kritik auf, sondern freue mich auf den Gedankenaustausch mit Euch.
Meine Aussage, dass nur der Strom ansteigt galt für den idealen Motor bzw. Generator, d.h. mit Innenwiderstand 0 Ohm.
Der Strom wird nicht durch die Batterie erzeugt, diese wirkt nur durch den geringen Innenwiderstand wie ein Kurzschluss des Motors bzw. Generators. Es tritt schon am realen Motor bzw. Generator bei steigendem Drehmoment an den Blättern durch den Innenwiderstand eine geringe Erhöhung der Drehzahl bzw. Spannung ein. Der Strom der in die Batterie fließt ist dann gleich der Spannungsdifferenz Generator zur Batterie geteilt durch den Innenwiderstand, eigentlich Wicklungswiderstand plus Leitungswiderstand.

Bei geringem Wicklungswiderstand treten schnell große Ströme auf, d.h. der Windgenerator wird bei erreichen der Ladespannung stark abgebremst. Umso höher die Windgeschwindigkeit wird, umso weiter entfernen wir uns vom optimalen Arbeitspunkt.
Der Ladestrom wird sich zwar noch erhöhen, aber wir sind weit von der möglichen Leistung entfernt. Man muss immer bedenken, dass die Leistung mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit zunehmen müsste, was sie in diesem Falle nicht macht. Darum auch eure schlechten Leistungsausbeuten. Gerade die Batterieladung geht leider ohne aufwendige Stromregelung nicht

Günstiger sieht das bei einer reinen Widerstandsbelastung für Heizzwecke aus. Da kommt man ohne aufwendige Stromregelung aus, wenn man einen optimalen Belastungswiderstand gefunden hat, denn der Strom steigt hier linear an. Ein fester Widerstand realisiert aber nur eine quadratische Leistungserhöhung. Man verschenkt bei stärkerem Wind Leistung. Das könnte man annähernd kompensieren, indem man mit Spannungstriggern weitere Widerstände dazuschaltet. Wenn ich z. B. bei 10V Generatorspannung einen optimalen Widerstand von 10 Ohm habe erreiche ich 10W. Bei 30 V, der dreifachen Windgeschwindigkeit, liefert der Windgenerator die 27-fache Leistung, d.h. ich kann 270 W verbraten. Der Lastwiderstand müsste dann 3,3 Ohm betragen.

Gruß Uli
Wind_Stefan
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 02.08.2008 - 10:26 Uhr  ·  #84
Hallo zusammen,
hallo coupe777,

Zitat geschrieben von coupe777

ob die andere Rechnung stimmt was ich nicht sehe so was zu ersten mal .

bei der rechnung sollte eigentlich der gesamtwiderstand bei einer parallelschaltung von widerständen harauskommen, wie günter weiter oben mir vorgeschlagen hat um den gesamtwiderstand der wicklungen zu bestimmen.

Zitat geschrieben von coupe777

Ist die Wicklung von den Generator zusammen liegend oder hast du einzelne spulen so das man da vielleicht was ändern kann ohne den Generator Umwickeln zu müssen .

Das darfst du mich nicht fragen habe von wickeltechnik nicht die geringste ahnung. Ich komme mehr von der mechanischen seite. :lol:
Wollte auch eigentlich an den wicklungen nichts verändern, da ich wie gesagt überhaupt keinen plan davon habe.
Könnte dir aber mal ein bild von den wicklungen machen wenn das weiter hilft?

Gruß
Stefan
coupe777
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 02.08.2008 - 10:56 Uhr  ·  #85
Zitat geschrieben von Wind_Stefan
Hallo zusammen,
hallo coupe777,

Zitat geschrieben von coupe777

Ist die Wicklung von den Generator zusammen liegend oder hast du einzelne spulen so das man da vielleicht was ändern kann ohne den Generator Umwickeln zu müssen .

Das darfst du mich nicht fragen habe von wickeltechnik nicht die geringste ahnung. Ich komme mehr von der mechanischen seite. :lol:
Wollte auch eigentlich an den wicklungen nichts verändern, da ich wie gesagt überhaupt keinen plan davon habe.
Könnte dir aber mal ein bild von den wicklungen machen wenn das weiter hilft?

Gruß
Stefan



Hallo
Ich habe auch ein Servomotor umgebaut , ohne ihn umwickeln zu müssen
Vielleicht schaust du dir mein Umbau an .
bei mir war das allerdings anderes das ich mehr Volt brauche bei weniger Drehzahl .

Wenn deine Wicklung so Aussicht wie meine dann geht das , dann kann man so ziemlich jede Möglichkeit ausprobieren ohne umwickeln . :lol:

Forum/phpBB2/viewtopic.php?t=1…sc&start=0

MfG coupe777
arcobär
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 02.08.2008 - 22:56 Uhr  ·  #86
Hallo Stefan,

mache dich nicht mit dem Wicklungswiderstand verrückt.
Der Strom ist dadurch vielleicht zu Beginn der Ladung durch die Wicklungsverluste geringer. Wenn die Spannungskonstante groß genug ist, ist 6,5 Ohm kein so schlechter Wert. Es hängt auch noch ganz davon ab, was dein Windrad leistet und welche Schnelllaufzahl es hat.

Bedenke, dass der Ladestrom nur durch die Spannungsdifferenz Generator zur Batterie und den Wicklungswiderstand bestimmt wird. Bei Erreichen der Batteriespannung ist die Differenz gering, aber zunehmender Windgeschwindigkeit wird die Spannungsdifferenz immer größer und damit auch dein Ladestrom größer.

Ohne entsprechende Ladestromanpassung hat ein größerer Wicklungswiderstand bei größeren Windstärken(größeren Generatorspannungen), nur hier wird eigentlich richtig Leistung produziert, auch Vorteile, da er den Stromanstieg und damit das abrupte Abbremsen begrenzt.
Man erreicht durch den Wicklungswiderstand auch eine gewisse Leistungsanpassung.

Mit mehr als 0,2-0,3 KW kannst du den Motor nicht belasten, da du nur den unteren Spannungsbereich ausnutzt und die Ströme sonst zu hoch werden. Bei 65 V Spannungsdifferenz hast bei 6,5 Ohm bereits 10A!. Zu hohe Ströme können die Magnete entmagnetisieren, das gleiche gilt auch für Temperaturen des Motors über 130°C.

Man darf nie vergessen, dass der direkte Anschluss eines Motors an die Batterie immer einem Kurzschluss der Wicklungen gleichkommt.

Gruß Uli
coupe777
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 03.08.2008 - 10:21 Uhr  ·  #87
Hallo Uli

Ich will hier keinen verrückt machen . :lol:

Der wiederstand von 6,5 Ohm ist durchaus ok aber wenn man die Möglichkeit hat da vielleicht was zu ändern sollte man die möglichkeit auch ausnutzen .

Denn wenn der widerstand geringer ist dann braucht man weniger Kraft Drehmoment um vergleichbare Leistung herauszuholen so hat man auch weniger Verluste .

Eine Spannungsanpassung ist eine feine Sache wenn man so was bauen kann .

Wie stellst du dir so eine Spannungsanpassung vor ? (mit verschiedenen Dc Wandlern die zugeschaltet und abgeschaltet werden )

MfG coupe777
Konstantin
Wind_Stefan
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 03.08.2008 - 14:00 Uhr  ·  #88
Hallo Uli,
Hallo Konstantin,

ich mache und lasse mich wegen den 6,5 Ohm nicht verrückt. :lol:

Werde erst mal meinen umbau mit den magneten abschließen und tests durchführen was der generator für eine leistung bei welcher drehzahl liefert.

Der rotor ist abgedreht und die aluhülse, zwecks schablone, ist auch vorbereitet. Wenn alles klappt werde ich sie am montag bohren und dann hoffen das die magnete kommen.

@coupe777
Also meine wicklungen sehen ganz anders aus als bei deinem servo. Mein stator hat 24 nuten und nur 4 pole.
Natürlich wäre es von vorteil noch etwas zu optimieren wenn man noch etwas optimieren kann. Bin auch so ein kleiner perfektionist. :)
Aber erst versuche ich es mal, wie gesagt, so.

@arcobär
Das ich den generator nur mit 0,2-0,3 kw belasten kann höre ich eigentlich gerne. Wollte den generator an meinen H-Rotor einmal testen dachte aber das er viel zu groß für mein windrad ist. Wenn du aber sagt das er nur so 200watt bringt könnte das dann doch fast passen obwohl er dann immer noch etwas zu groß ist. Testen kann man es aber trotzdem mal. Wird ja sehen ob der rotor in stall geht.

Gruß
Stefan
arcobär
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 03.08.2008 - 22:21 Uhr  ·  #89
Hallo Konstantin,

das Prinzip ist für einen Elektroniker einfach. Ich habe so etwas für die Batterieladung autarker Meßsysteme schon gebaut und es funktioniert sehr gut.
Du brauchst nur einen DC/DC-Wandler und einen zusätzlichen Operationsverstärker als Stromregler.
Den Istwert des Stromes für den Regler greifst du über einen niederohmigen Widerstand ab.
Den Sollwert bildest du über einen Spannungsteiler aus der Generatorspannung. Durch zusätzliche Beschaltung des Spannungsteilers und entsprechende Dimensionierung kann man auch die erforderliche nichtlineare Strombegrenzung realisieren.
Der Ausgang des Reglers (Operationsverstärker) beeinflusst den Spannungsteiler für die Spannungseinstellung des DC/DC-Wandlers. Mehr ist nicht erforderlich.
Damit kannst du bei jeder Drehzahl/Generatorspannung den erforderlichen Ladestrom einstellen.

Vorher heißt es aber erst mal rechnen. Das scheint mir hier etwas zu kurz zu kommen.
Ich kann bei jeder Windgeschwindigkeit meine erzielbare mechanische Leistung, die Drehzahl/Generatorspannung, die elektrische Leistung und das elektrische Bremsmoment und damit den entsprechenden Ladestrom aus den Motordaten berechnen.
Damit habe ich dann schon mal eine Hausnummer, das eventuell noch erforderliche Optimieren erfolgt durch probieren.

Gruß Uli
coupe777
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 08.08.2008 - 20:32 Uhr  ·  #90
Hallo Uli

Danke für die Antwort das klingt ja doch kompliziert aber es ist machbar wenn man die nötigen Teile dafür findet .

E gibt ein Mppt ladeRegler für Solaranlagen der macht ein optimalen Arbeitspunkt das ist im Prinzip auch nur ein DC DC Wandler der ist aber extra schon für Akkuladung gedacht so das man da nicht groß was ändern muss ich habe ein neuen Thread dafür eröffnet .

Forum/phpBB2/viewtopic.php?t=1…php?t=1939

Deine Meinung zu den Laderegler würde mich sehr interessieren.

Das mit deiner Beschreibung das es für ein Elektroniker einfach sein soll ist doch nicht so einfach .

Ich habe auch eine Ausbildung zum Elektroniker für Betriebstechnik in der Industrie gemacht aber heutzutage lernt man ganz was anderes da ist fast garnichts mehr mit Elektronik Schaltungen und Platinen mehr SPS Programmierung ....

Aus den Schulbüchern kann man so was auch nicht lernen .

MfG Konstantin
coupe777
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 12.08.2008 - 19:12 Uhr  ·  #91
Hallo zusammen,

wollte euch noch die resultate des servomotorumbaus mitteilen.
Tests mit einem akkuschrauber haben ergeben:

umdrehungen, ohne last, mit Glühbirne 12V 5W
ca. 72 13V 8V
ca. 105 20V 12,5V
ca. 172 32V 24V
ca. 230 43V

sieht ja nicht mal so schlecht aus, wenn , ja wenn da nicht das cogging wäre! :?
Ich weis nicht was ich verkehrt gemacht habe beim aufkleben der magnete??? :oops:
Ich muß leider sagen das der motor ein sehr starkes cogging hat. Wenn er ja mal dreht läuft er relativ leicht. Nur der anlaufdrehmoment ist sehr hoch vom gefühl her.
Verwunderlich finde ich auch wenn ich einen verbraucher, sprich eine glühbirne anschließe, ist das cogging nicht mehr so ausgeprägt.

Werde den motor mal probeweise an meinen h-rotor bauen und schauen ob und bei welcher windgeschwindigkeit der h-rotor überhaupt anläuft und dementsprechend eine übersetzung wählen um mal eine ladespannung für eine batterie zu bekommen.

Gruß
Stefan
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 12.08.2008 - 19:13 Uhr  ·  #92
sorry doppelpost

Gruß
Stefan
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 12.08.2008 - 20:04 Uhr  ·  #93
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 12.08.2008 - 21:54 Uhr  ·  #94
Hallo zusammen,
hallo xxlray,

ja habe bilder vom umbau gemacht.

Gehäuse mit den wicklungen:

Rotor ohne magnete:

Rotor mit magneten bestückt:


Eigentlich habe ich mich genau an die anweisungen im tutorial gehalten, hoffe ich wenigstens. :D

Gruß
Stefan
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 13.08.2008 - 12:37 Uhr  ·  #95
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 04.09.2008 - 19:35 Uhr  ·  #96
Hallo zusammen,
hallo xxlray,

mal eine idee von mir, könnte es sein das die magnetische masse zu groß ist und es deshalb zu diesem starken cogging bei meinem umgebauten motor kommt?
Die masse pro pol beträgt immerhin ca: 14900mm3 das ganze mal vier ergibt ca: 59600mm3 magnetische masse in N42.

Könnte man dann durch abschleifen der magnete und somit vergrößerung des luftspaltes das coggingproblem etwas minimieren?

Gruß
Stefan
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 04.09.2008 - 19:51 Uhr  ·  #97
Klar, größerer Luftspalt und weniger Magnetmasse verringert das magnetische Feld. Allerdings solltest du die Beschichtung der Magnete nicht beschädigen, da diese schnell korrodieren. Außerdem kann durch das Abschleifen die Magnetisierung verloren gehen.
Vielleicht solltes du eher einen neuen Anker aus Aluminium drehen (lassen) und das ganze nochmal mit anderen Magneten probieren. Klar kostet das was, aber so ist das leider, wenn man irgendwas als einer der ersten ausprobiert.
Wind_Stefan
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 04.09.2008 - 20:44 Uhr  ·  #98
Hallo zusammen,
hallo xxlray,

geplant hatte ich die magnete auf dem rotor mit einer rundschleifmaschine auf ein einheitliches maß zu schleifen.
Gute kühlung vorrausgesetzt.
Die frage ist nur, wie viel ich abnehmen soll?

Danach wollte ich die beschädigte oberfläche der magnete mit epoxidharz (vieleicht sogar mit einer lage glasfasergewebe) wieder verschließen um korrosion vorzubeugen.

Gruß
Stefan
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 04.09.2008 - 20:47 Uhr  ·  #99
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Re: Asynchronmotor

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Gepostet: 11.09.2008 - 18:25 Uhr  ·  #100
Hallo zusammen,
hallo xxlray,

wollte euch, dir mal die ergebnisse es abschleifens, der magnete auf dem rotor, mitteilen.
Nachdem mein haus und hof-schleifer :) die magnete auf ein einheitliches maß gebracht hat (ungefähr -0,8mm) habe ich den motor wieder montiert.

Ich muss sagen das es sehr viel gebracht hat! :lol:

Das cogging ist fast verschwunden, man bemerkt nur noch an vier stellen (wegen den vier polen?) das ein kleiner haltemoment vorherrscht.
Auch haben sich die leistungswerte überhaupt nicht verändert.
Ich gehe deshalb von aus das ich zu viel magnetmasse auf den rotor gebracht hatte. Was dann das starke cogging verursacht hat.

Werde nun nochmal 0,5mm abnehmen lassen um zu sehen ob sich der leichtlauf noch verbessern lässt.

Gruß
Stefan
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