Vergleichsmessungen verschiedener Rotorprofile, Prüfstand

Ich denke, 50 x 50 cm ist sicherlich das Minimum, müsste aber ausreichen. Desweteren muss man natürlich Wind erzeugen können und dabei eine möglichst wirbellose Strömung erreichen.

Hallo Fluppser

Genau so stelle ich mir die "Bauteile" für einen Prüfstand vor, einfach zu besorgen und günstig.
Deine Ebayverlinkung ist sehr lang und zieht das Forum in die Breite.
Folgender Link tuts auch : http://cgi.ebay.de/STANDVENTIL…0101310598

Kanst ja deinen Link vielleicht kürzen.

Ich rätsle derzeit an einer Drehmomentmessung im laufenden Betrieb herum,
hab auch schon erste Vorstellungen wie das klappen könnte...

Hallo Leute

In meinem Kopf ist die Idee des "einfachen Rotorblattprüfstands" schon wieder einen Schritt weiter.
Drehmoment und Drehzahl ergeben die mechanische Leistung die der Prüfling in der Lage ist abzugeben.
Um das Drehmoment des "Prüflings", sprich des H-Rotorblattes während des laufenden Betriebes messen zu können,
habe ich über eine einfache "Leistungsbremse" bei gleichzeitiger Messung nachgedacht.

Man könnte diese Leistungsbremse in der Art wie bei einem einfachen Hometrainer ausführen,
nämlich mit einem in der Wirkung regulierbaren Schleifriemen.
Die eigentliche Drehmomenterfassung soll dann über eine kleine Digitalwaage erfolgen, dazu später mehr.

Da ich aber gerne bastele, habe ich für mich selbst eine etwas kompliziertere Bremse gebaut, bzw. ich bin noch dabei dies zu bauen.

Dem Grundgedanken dieses "Prüfstandes" entsprechend sollte auch meine angedachte "Bremse" sehr kostengünstig zu erstellen sein.
Ich habe daher einen kleinen Scheibengenerator entworfen, dessen Dimensionen der Baugrösse des kleinen Prüfstandes
entsprechende angepasst wurden, und den ich dann später als "Leistungsbremse" missbrauchen möchte.

Dieser Generator (alias Leistungsbremse) soll aus 12 Spulen und 16 (kostengünstigen) Magneten pro Seite, also insgesamt 32 Magnete, bestehen.

Da das mir bekannten Berechnungstool für Scheibengeneratoren auf weitaus grössere Magneten ausgelegt ist, habe ich weitestgehend "aus dem Bauch heraus" die Dimensionierung vorgenommen.
Als Magnete habe ich günstige runde Neodym Versionen mit 10mm Durchmesser und 5mm Stärke ausgesucht. (Die hatte ich hier noch)
Ich hoffe das diese Dimensionierung in etwa hin hauen wird. Schlimmstenfalls liege ich um eine Zehnerpotenz daneben

Heute habe ich die 12 Spulen gewickelt.

Meine Spulen haben einen Kerndurchmesser von 10mm. (Magnetdurchmesser)
Äusserer Durchmesser der Spule knapp 20mm.
Drahtdurchmesser 0,4mm.
Windungszahl pro Spule = 50
Widerstand pro Spule ca. 0,3 Ohm
Spulenhöhe ca 4mm
Luftspalt zwischen den gegenüberliegenden Magneten ca. 5mm
4 Spulen pro Phase (auch dieser Minigenerator soll ein Drehstromgenerator werden, mein erster selbstgebauter)

Die erzielbare Spannung ist mir eigentlich relativ egal.
Es geht mir nur darum über einen einstellbaren Belastungswiderstand eine stufenlose Bremswirkung erhalten zu können.
Mal sehen ob das klappt. Wie schätzt ihr die Chancen ein ?

Hier einige Bilder. Als erstes das Bild meines "Wickelkörpers"



Hier eine der Spulen in Nahaufnahme.
Ich habe die Spulen nach dem Wickeln zunächst mit einem feinen Faden stabilisiert
und dann mit einem oder zwei Tropfen Klarlack pro Seite fixiert.


Die Spulen mal so zusammen gelegt wie sie später in etwa montiert werden sollen.
Im Bild sind die 10x5mm Rundmagnete zu sehen.:

Hallo Radixdelta
Pendelmaschine, es gibt also sogar einen Fachbegriff für das was ich mir da ausgetüftelt habe
Deine Überlegungen zum einfachen Ausmessen von Generatoren finde ich sehr gut.
Ich bin überzeugt das man so recht genaue Kennlinien erhalten könnte, trotz einfacher "Messtechnik".
Ich habe einen 3,70 Meter hohen Raum zur Verfügung....
Ich bin ein Freund von einfachen Lösungen. "Mit wenig viel erreichen", das fasziniert.

Besonders gut gefällt mir die Idee mit der Pumpe für die Bohrmaschine.
Ich befürchte allerdings das diese Pumpe eine ziemlich grosse innere Reibung hat.
So wie ich mich erinnere drehen die schon so im Leerlauf recht schwer. Vielleicht wäre das eher was für einen grösseren Rotor.
Ich glaub ich hab sogar noch eine rumfliegen, ich werde mal suchen ob ich die finde. Die Idee an sich finde ich sehr gut.

EDIT:
Ich habe gerade meine Pumpe gefunden. Leider hat sie ein derart hohes Losbrechmoment das man die Welle von Hand nicht durchdrehen kann.
Vielleicht sind neuere Pumpen besser geeignet als mein Uraltding.

Die Geschichte mit dem Daten loggen wäre dann die nächste Steigerung.
Es gibt sogar eine Seite wo man Software für Drehmomentmessungen, die auf diese Weise durchgeführt werden, erhalten kann für 10 Euro.
Eigentlich geht es dort um die Messung von Elektromotoren für den Modellbau, aber im Grunde ist es das gleiche.
http://www.dero-modelltechnik….fstand.htm

Mit der Maus z.B. die Rotordrehzahl messen ist eine prima Idee.
Nur weiter so ! So habe ich mir das genau vorgestellt mit den Vorschlägen und Ideentausch.

Hallo Waldo

Das ist genau das was ich auch vorhabe.
Die Rotorwelle wird über einen drehbar gelagerten "Bremsgenerator" gebremst und dabei wird
mechanisch über die drehbare Lagerung der Bremse das Drehmoment erfasst.

Heute abend habe ich mal die Lagerung des "Prüfstands" gebaut.
Das mit den Kugellagern, also so wie ich sie "befestigt" habe, gefällt mir noch nicht so richtig, das muss ich nochmal anders machen.
Maße Unterbau 25 x 25 x18cm BxTxH
Höhe senkrechte Achse über Unterbau ca. 60cm

Nochmal ein Update.
Soeben habe ich meinen ersten H-Rotor nach dem Prinzip "von Canstein" fertig gestellt. Höhe 50cm, Durchmesser 50cm.
Natürlich alles noch mehr Spielerei, aber das muss ja auch mal sein, richtige Messungen kommen später.
Einige interessante Beobachtungen konnte ich aber auch so schon machen, z.B. das das größte Moment dann entsteht,
wenn der Wind fast 90 Grad zur Flügelfläche anströmt, was ich nie vermutet hätte.

Hier ein Video das den Rotor als Einblatt- sowie als Zweiblatt Version zeigt. ( 11 MByte )

www.vallstedt-networks.de/diverses/durchstroem_1.avi

Durch " Wind_Stefan " inspiriert, habe ich meine Tragarmhalterung in ähnlicher Weise wie er erstellt.
Bei mir allerdings aus einem Stück Multiplexplatte das noch herum lag.
Aussägen per Stichsäge dann einfachstes Runddrehen, aufgespannt auf eine Bohrmaschine als Ersatz für eine Drehbank.
Dann habe ich mit einer Ständerbohrmaschine die 10er Löcher schön lotrecht in den Block gebohrt.
Jeweils Löcher für 1, 2 oder 3 Blatt Versionen (120 bzw. 180 Grad Versatz) also universell.
Anschliessend habe ich dann das ganze vorsichtig in der Mitte aufgesägt.
Fertig ist eine prima Klemmhalterung die das Rohr wirklich unverrückbar festhält ohne es zu deformieren

Hallo Fluppser

Vielen Dank für deine anerkennenden Worte, das tut immer gut.

Du hast natürlich Recht das diese Rotorblätter noch längst nicht optimal sind.
Es war mehr ein Schnellschuss gestern abend "damit sich mal was dreht"

Heute werde ich Rotorblätter mit grösseren Vorflügel bauen, zunächst mit geraden Blech, später mit im Rotorradius gerundeten Blech.
Auch das Leitblech werde ich heute vergrössern und die Flügelenden schliessen.

Du hast geschrieben das der Durchmesser des Vorflügels mind. der Länge des Leitbleches entsprechen soll, das wäre aber ein sehr grosser Brummer.
Hast du dich da evtl. verschrieben ?
Aber ausprobieren kann ich jetzt ja alles. Herrlich, mein neues "Spielzeug"...

P.S. Mein Vater war Werkzeugmacher und Feinmechaniker, vielleicht sind es die Gene.....

Hallo Bernd,

habe dein Modell des durchströmten Profils nur durch Zufall endeckt.
Du bist damit im falschen Thema.

So ähnlich hatte ich meinen Flügel auch konstruiert.
Der Durchmesser des Vorflügels stimmt auch, denn von Canstein sagt ja auch, dass dieser etwa der halben Blatttiefe entsprechen sollte.

Bei mir war auch das Moment bei Windströmung senkrecht zur Fläche am größten.

Ein reiner Widerstandsläufer ist er damit nicht. Die Schnelllaufzahl ist auch größer 1.

Warte gespannt auf erste Meßergebnisse.

Gruß Uli

@Uli

Naja das ist so ein zweischneidiges Schwert. Eigentlich geht es ja um den kleinen Teststand hier in diesem Thread.
Gleichzeitig werden hier aber auch Rotorblatt Ergebnisse mitgeteilt. Keine Ahnung wie man es am besten macht.
Vielleicht hast du/ihr ne Idee wie ich es besser machen könnte.

So richtig kann ich die Schnelllaufzahl noch nicht ermitteln.
Dafür ist die Anströmung durch den kleinen Ventilator mit "nur" 40cm Propellerdurchmesser auf meinen 50x50cm Rotor
noch zu ungleichmässig. Grössere Ventilatoren gibts bezahlbar aber kaum...
Ich bin noch am tüfteln und habe auch schon Vorstellungen wie ich das besser lösen kann, ala "einfacher Windkanal".
Zumindest bin ich aber erstaunt wie flott das Teil bei der relativ bescheidenen Anströmung rotiert.

@Uli
Uli ich werde auch noch grössere Vorflügel einsetzen, also etwas mehr als ein Halbkreis und nicht einfach nur mittig ein Rohr durchschneiden.
Ich hatte gestern leider nur das eine Rohr und deshalb gings nicht anders.
Aber ich muss auch sagen das man auch mal "bewusst falsch" (oder auch unbewusst) ausprobieren muss wenn man quasi die Grundlagen erforscht.
Auch das tiefere Eintauchen des Blattes in den Vorflügel ist dank meiner Vorflügelhalterung einfach durchzuführen und zu testen.

P.S.
Ich habe die geschwungenen Rotorblätter mal ganz ohne Vorflügel ausprobiert.
Naaa wer möchte mal einen Tipp abgeben wie das Ergebnis wohl gewesen sein könnte ?

Hallo Fluppser

Du hast genau Recht !
Ohne die Vorflügel tat sich absolut null.
Ist ja auch irgendwie verständlich. Die Blätter haben dann ja kein "von und hinten" mehr, also kann sich keine Laufrichtung ausbilden.

Ich habe beschlossenen in diesem Thread ab sofort nichts mehr über die Ergebnisse die ich feststellen konnte, zu schreiben.
Hier soll es nur noch um den Aufbau und die Meßmethode des kleinen Prüfstandes gehen den ich baute bzw. immer noch baue.
Ergebnisse für die getesteten Rotorblattkonstruktionen werden ich dann in die passende Rubrik dieses Forums schreiben.
Ich denke das ist für das Auffinden von Informationen innerhalb des Forums besser. Danke nochmal an Arcorbär für den Hinweis !