stator burnout

Ich glaub der größte Fehler war einfach, dass die Sturmsicherung nicht angesprochen hat. Daran solltest du meiner Meinung nach arbeiten. Vielleicht verbaust du zusätzlich eine Scheibenbremse für Fahrrad oder Motorrad. Alternativ kannst du natürlich auch einen Seilzug verbauen um das Furling manuell auszulösen. Beides gibt dir dann auch die Möglichkeit, die Anlage für Wartungsarbeiten anzuhalten.

Ich hab übrigens deinen Bericht zu den Rauchzeichen bei otherpower gelesen. Sehr beeindruckende Bilder.

Hallo XXL Ray,
Die Idee mit den mechanischen Bremsen habe ich schon ein paar mal angewendet. Es ist ja relativ leicht umsetzbar, ausser einem gravierenden Problem.Führt man das Bremszugseil innen mit dem Kabel durch das Mastrohr nach unten , verkinkt es sich bzw. verspiralt es sich zusätzlich mit dem bereits "gewutzeltem" Kabel! Dem kan man ausweichen. Ein aussen am Generator befindliches Führungsrohr geht bis zu den Laschen, an denen die Spanndrähte(Seile) befestigt sind. Aus dem Führungsrohr schaut ein Haken heraus, der das Ende eines 6 mm Rundstahls darstellt. Hier hängt der "Bremser" dann sein Bremsseil ein, das er dann unten am Mast mittels Knoten festmacht.Dieses 6 mm Rundeisen betätigt den Bremshebel und rotiert um den Mast ohne irgenetwas zu tangieren.
Aber: Nix Automatic, ich muss dann bei jedem aufkommenden Wind auf den Berg rennen und die Bremse ziehen!! Ist zwar Sport ,aber zwangsverordneter solcher und deshalb nicht sehr beliebt.
Weiteres über meine Überlegungen zum Furling bei meiner Antwort an den Kollegen "menelaos".

Hallo Flux,
Ich habe mir die Beiträge bei fieldlines durchgelesen und stimme Flux in fast allem was er sagt zu.
Auch ich finde den Offset zu klein, aus dem gleichen Grund wie er: du hast eine hohe SLZ und damit hohe Fliehkräfte...

Für eine 3m Maschine hätte ich wohl 16 Magnete und 12 Spulen gewählt, jedoch weniger wegen des Stalleffekts bei viel WInd sondern eher deshalb um mehr Draht unterbringen zu können bzw. bei gleichem Drahtquerschnitt mit 2 in Hand wickeln zu können. Ich habe mienen Generator vorher genau mit Femm simuliert um herauszufinden wieviele WIndungen und welchen Querschnitt ich mit den zur Verfügung stehenden Magneten benötige. Das Ergebnis war ein 12 V Generator mit nur 0,2 Ohm Innenwiderstand der garantiert nie durchbrennen wird. Der Widerstand der otherpowergeräte liegt deutlich höher, auch die von Piggot, das hatte mich immer schon gestört.

Ich an deiner STelle würde es erneut mit der gleichen Anzahl an WIndungen versuchen wenn der Ladebeginn so ok war. Du hast ja noch viel Luft zwischen den einzelnen Spulen, das ist pure Verschwenung. Versuche mal doppelt zu wickeln und wenn es nicht geht, dann nimm den Draht eine Nummer kleiner, am besten du macht da mal eine Testspule um zu schauen wie das am besten passt.
Bei meinem 6 KW Generator werde ich die SPulenlöcher innen etwas kleiner machen als die Magnete breit sind. Dadurch bekomme ich mehr Kupfer auf den gleichen Raum verteilt und verliere nur wenig Leistung. Allerdings spare ich deutlich an Innenwiderstand ein weil die äußeren WIndungen der SPule schon fast doppelt so lang sind wie die ganz innen. Das Resultat ist ein Generator mit der gleichen Leistung wie bei großen Spulenlöchern, jedoch bedeutend kleiner. Sowas könntest du auch versuchen. Für meine Magnete welche 8cm hoch und 4 cm briet sind habe ich das SPulenloch unten auf 2,7 cm geschrumpft, man staunt nicht schlecht wenn man feststellt wie viel an Platz das spart und wie wenig an Verlusten es bringt.

Den Offset würde ich wegen deines schnellen Repellers auf mindestens 15, besser 16 oder 17 cm vergrößern, dann sollte sich wieder der gewünschte Effekt zeigen und der Repeller seine Luvgierigkeit verlieren.

Gruß
Max

Moin Fritz,



Umso mehr WIndungen, desto mehr Widerstand, das ist prinzipiell schon richtig...und dickerer Draht heißt "weniger Ohm", auch richtig....
Aber: wenn du mit 2 Drähten gleichzeitig wickelst und diese dann am Ende zusammenlötest, dann sind die beiden Drähte ja quasi parallel geschaltet. Sie verhalten sich also wie ein einzelner Dicker draht gleichen Querschnitts, der Widerstand halbiert sich also. Außerdem lässt sichs auch besser wickeln.

Wenn man es ganz genau nimmt, ist es sogar von noch größerem Vorteil mit vielen Dünnen Drähten gleichzeitig zu wickeln denn es vermindert die WIrbelverluste. Diese werden umso größer, je dicker der verwendete Draht ist. Der STrom fließt bildlich gesprochen an der Oberfläche des Drahtes entlang. Viele kleine Drähte haben mehr oberfläche als ein großer- es entstehen weniger WIrbelverluste innerhalb des Drahtes...

Ich persönlich verwende auch für das große Projekt wieder den selben Durchmesser, 1,32 mm. Damit kann man eigentlich alles machen was man will



Jain. Für Netzeinspeisusung ist das nicht relevant und bei Batterieladung leider unmöglich. Aufgrund des sich dauernd ändernden Widerstandes einer Batterie ist es schwer, überhaupt irgendeine Anpassung von Generator und Rotor vorzunehmen. EIgentlich kann man nur prüfen ob bei einer bestimmten Drehzahl zu einer gewünschten WIndgeschwindigkeit bereits die Ladespannung erreicht ist.

Welche ENdleistung der Generator erbringt hängt wohl deutlich vom Innenwiderstand ab, je größer das WIndrad wird, und umso mehr Leistung es damit produieren soll, desto kleiner muss der Widerstand sein. Die bei otherpower tüdeln da manchmal noch mit WIderständen umher um ANpassungen vorzunehmen- halt ich aber nicht viel von. AB einer bestimmten ANlagengröße würde ich nur noch über Netzeunspeisung gehen- dann kann man auch schön eine Kennlinie in den Wechselrichter einprogrammieren und dadurch Rotor und Generator aneinander anpassen. Außerdem steigt dann der STrom nicht so stark an wie bei Batterieladung, wodurhc sich der WIrkungsgrad deutlich erhöht.



Ich habs noch nicht im Detail gemacht...aber ich verwende die gleichen Forneln wie diese Seite hier:

http://www.poikkis.net/furling.php

Wenn cih mal deinen Rotor eingebe liegst du bei 10 m/s (und 20 Grad Kippwinkel mal vorausgesetzt) bei dem Wert der unte rauskommt bei 4,3 Prozent. Zwischen 4 und 8 sollte man liegen. Erhöhe ich den Offset von 13 auf 18 cm, ändert sich der Wert auf 6 Prozent und liegt damit genau in der Mitte. Ich halte das für eine bessere ANpassung. (gerechnet habe ich mit 11 m/s als Auslösewindgeschwindigkeit).

Den Durchmesser des Repeller würde ich schon bei 3 m belassen, ist doch eine schöne Größe. Den ladebeginn würde ich aber sehr niedrig legen, so auf 2,5 m/s. Entsprechend viele WIndungen musst du unterbringen. WIr können das ja mal gemeinsam durchrechnen wie viele Windungen in etwa optimal wären...

Kennst du dafür die SLZ deines geplanten Rotors?
Um was für eine Batteriespannung geht es hier eigentlich....48 V?



Ja
Ich alter Seebär ich ...beschreibt den Effekt aber ganz anschaulich wie ich finde...

MPPT steht für Maximum Power Point Tracker. Frei übersetzt also etwa "Größte Leistungsabgabe Sucher". Die Ladeleistung an einem Akku ist erheblich von der Ladespannung abhängig. Die optimale Ladespannung varriiert in Abhängigkeit vom Ladestand. Auch ist die Spannung, die sich beim Laden automatisch durch den Innenwiderstand des Akkus einpendelt nicht zwangsweise die optimalste.
Jetzt gibt es die Möglichkeit über einen Spannungswandler eine Eingangsspannung in eine andere Ausgangsspannung zu ändern. So ist es also theoretisch möglich, je nach erzeugter Generatorspannung und Ladestand der Batterie die Ausgangsspannung einzustellen, die die maximale Ladeleistung verspricht. Das macht natürlich niemand von Hand. Ein MPPT misst kontinuierlich Strom und Spannung und berechnet dadurch die aktuelle Leistung. Dann verändert er die Ausgangsspannung minimal und prüft, ob diese Änderung positive Auswirkungen auf die Gesamtleistung hatte. Das macht er möglichst häufig und stellt so immer die möglichst optimale Ausgangsspannung ein.
Bei Solaranlagen werden MPPTs schon lange mit großem Erfolg eingesetzt. Da der Wind sich aber deutlich unstetiger verhält und deswegen kompliziertere Messungen und Berechnungen für Windanlagen nötig sind, haben sich MPPTs für Kleinwindanlagen noch nicht durchgesetzt.

Konnte ich die Funktion einigermaßen vermitteln?

gibt es auch schon...Den Mastervolt Netzwechselrichter, der arbeitet mit einem Mppt, und das auch sehr gut wies aussieht. Allerdings wäre dieser für eine 3 m Anlage zu klein, da er nur 100 Watt schafft und das reicht bei weitem nicht aus. Man kann auch andere Wechselrichter nehmen, zum Beispiel die Windyboys. Diese haben keinen Mppt aber dafür kann man eine Leistungskennlinie erstellen und hinterlegen so dass auch dort eine gute ANpassung möglich ist. Die Dinger gibt es dann auch in allen Leistungsklassen bis 6 KW. Schau mal im Onlineshop hier im Forum, da kannst du dir die Daten mal durchlesen.

Batterie laden kann man damit ja immer noch, jedoch hat man den Vorteil dass der Wirkungsgrad der Anlage deutlich steigt, vor allem bei großen Leistungen bzw. hohen Strömen. Da kann die nenleistung schon mehr als das doppelkte von dem betragen was man durch direkte Batterieladung ernten kann. Außerdem entsteht weniger verlustwärme im Generator was ein Abrauchen wie bei dir fast schon unmöglich macht.



Du solltest dich wirklich nochmal schlau machen, welche SLZ dein Rotor haben wird. 7 bis 8 ist schon ziemlich viel, ich glaube die Otherpowerrotoren haben weniger, ich meine mal irgendwo 5 bis 6 gelesen zu haben. Das ist schon ein deutlicher Unterschied, auch in der Auslegung des Generators.

Es bringt nichts, möglichst viele WIndungen unterzubringen...die ANzahl der Windungen muss schon stimmen und ist quasi fix. Wichtig ist es, den Drahtquerschnitt möglichst droß zu gestalten, also mit möglichst vielen Drähten parallel zu wickeln. Mehr Windungen würden zwar einen früheren Ladebeginn fördern, dafür aber auch wieder den Innenwiderstand in die Höhe treiben....

Welche Abmaße haben deine Magnete...und hast du welche auf beiden Rotorscheiben?

Gruß
Max

Achtung: Flüchtigkeitsfehler bei der Abweichung sind natürlich 10 mm gemeint nicht 1 mm !!

Danke für Deine Informationen.
Wenn ich 1.35 Draht kriegen kann , 2 fach in die Hand und 84 Umdrehungen. Es ist aber durchaus möglich dass ich hier in der Spulenwicklerei nur einen Draht kriege mit 1.1mm Durchmesser.
Ich könnte den dann dreifach nehmen und entsprechend länger, o.k.?

Der Luftspalt ist exact 19 mm zwischen den Magneten.

Innenwiderstand der Statorwicklung habe ich nicht, aber ich habe nach dem Aufbau mit einer Bohrmaschine die Leerlaufspannung gemessen 600 Umin / 80 Volt. (Wenn das noch was nutzt).

Der Kabelwiderstand auf 100 m ist ja tierisch. ich könnte nochmal einen Kabelstrang legen , dann hätte ich 32 Quadrat, Wäre wohl gescheiter in die Kabel zu investieren als weiss Gott wieviel Windräder mehr zu bauen.
Ich werde Dich jetzt mal in Ruhe lasse, bis Du wieder Zeit hast. Bis dann orginisier ich mal den ganzen Kram .
Biss dann

Gruss


Fritz

Wiederaufbau nach "stator burnout".

Ich wäre jetzt soweit. Die drei Flügel sind neu gemacht und fertig zum Montieren. Dazu noch ein paar Fotos von der Herstellung:




















Bei den ersten Flügeln aus Holz habe ich mir sehr schwer getan, auch weil ich wegen meines Englisch Hugh Piggotts Anleitung nicht immer genau verstanden habe. Aber jetzt, wo ich nach mehr als 24 Blättern den Dreh heraus hab, brauche ich für einen Satz Blätter mit 1,5 m Länge 8 Stunden bis zur Lackierung. Ich habe mit allen möglichen Werkzeugen herumgetan. Heute nehme ich eine Flex mit einer 16 Korn Metallscheibe bei der die Körner aufgalvanisiert sind. Die frisst das Holz förmlich weg, man muss sehr aufpasssen, dass nicht zu tief "gefräst wird. die "Querschnitte" mache ich mit einer jap. Säge von DICK, unübetroffen ! der Rest wird mit einem Elektrohobel und einer Hand-Bandschleifmaschine auf Maß gebracht.mit einer Art grosser Feile, die eigentlich ein Flacheisen mit Heft ist, wird mittels aufgeklebtem Schleifpapier alles in Form gebraucht und dann von Hand fertiggeschliffen. Für die Kontroller der Dicke an den verschiedenen Messpunkten gibt es eine Lehre zum Auflegen mit Löchern an den jeweiligen Messpunkten, durch die können dann die Messpunkte neu aufgetragen werden ohne dass das ganze Raster wieder aufgezeichnet werden muss. Bei jedem Hobelstoss bzw. Schliff gehen die Messpunktpositionen ja verloren.



Jetzt kommt der Stator.

Wenn der Generator die Turbine bei Starkwind auf Kurzschluss nicht mehr halten kann, wird auch das Furlingsystem meistens nicht mehr greifen, weil die starken Zentrifugalkräfte den Rotor nicht mehr wegdrehen lassen. D.h. wenn die Fehler, die damals zum Burnout geführt haben, gemacht sind, bleiben nur noch drei Variable, die noch verändert werden könnten. Das Offset könnte noch vergrössert werden, die Flügel verkleinert oder neu und kleiner gemacht werden und die Länge bzw. das Gewicht der Windfahne könnte noch beeinflusst werden. Also sollte das "Furling" mittels richtig angepasstem Rotor- zu- Generator Verhältnis und Offset- zu- Windfahnenlänge incl. der Schwenkwinkel optimal wirksam sein!

Max, wenn Du jetzt Deinen Flussdichtensimulator anwerfen wolltest! oder verlassen wir uns auf Dein Gefühl? Der Draht, den ich hier ohne Malesten kriegen kann, ist 1,1 mm Durchmesser und die Wicklerei macht mir die Spulen auf ihrer Maschine, also perfekt. Ich werden den Draht 3 - fach nehmen und 84 Wicklungen machen lassen. Der Spacer, also Wickeldorn ist aussen 33 breit zur Mitte hin 16 und 11 mm dick.
Das Offset habe ich auf 180 mm geändert. Jetzt kann ich nur noch hoffen, dass die Kombination aller Komponenten funktioniert.

Zur grössten Not habe ich eine mechanische Bremse in Planung, mit der das Ding festgestellt werden kann, bis der Sturm vorüber ist. Das ist zwar auch nur eine Notlösung bewahrt aber vor dem Super GAU.


Der Haken läuft etwas unterhalb des Repelleraussendurchmessers und oberhalb der Befestigungslasche für die Ankerseile. So kann sich nichts verwickeln, man klettert bis unter diesen Punkt und hängt die Schlaufe in den Haken. Wer es gerne im Mast drinne hat, muss damit rechnen, dass sich das Kabel und das Bremsseil innigst umarmen bis nichts mehr geht.


Auf Dauer wäre diese Bremse nicht optimal, weil dauernd auf das Wetter geachtet werden muss, und nachts auf jeden Fall festgezurrt sein soll.

...Ach, ich kanns ja wieder nicht lassen, es macht einfach zu viel Spass.
Ich habe das also eben krz simuliert und mal einen mittleren Abstand der 3 cm breiten Magnete von 2 cm angenommen, kommt auch ncih so sehr drauf an...

Heraus kam eine mittlere Flussdichte von etwa 0,6 Tesla.

Hier die Auswertungen dazu:

Im Ersten Bild ist der generelle Aufbau zu erkennen.




Nun das ganze als Simulation der Flussdichte




Und dann der Mittleren Fluss zwischen einem Polpaar bei einem Luftspalt von doppelter Magnethöhe, also 2 cm




2 cm Luftspalt ist natürlich ne ganze Menge, da bekomst du dann auch ordentlich Kupfer rein. Wenn dir das zu viel ist rechne ich acuh gerne nochmal mit weniger Abstand, hab die Datei nun gespeichert, ist kein großer Aufwand mehr, aber ich rechne erstmal mit diesen Werten weiter...

ab zu : http://24volt.eu/generatorkonstruktion.php

Ausgehend von TSR 7 (wie von dir angegeben und mehr denke ich auf keinen Fall) ergeben sich folgende Werte für 24 V und 2,5 m/s WInd für den Ladebeginn:

Sternschaltung

Windungen: 84 (ich würd vielleicht 5 mehr machen, da du ja relativ lange kabel hast in denen die Spannung noch abfällt)...also 90 WIndungen dann
Widerstand: 0,9 Ohm bei 1,26 mm Draht, halbiert sich entsprechend wenn du doppelt wickelst...

Du kannst dir den Querschnitt genau ausrechnen und den deines Drahtes und dann Dreisatz, dann kennste den WIderstand der bei dir rauskommen wird. Beim 24 V Generatpr würde ich versuchen unter 0,5 Ohm zu bleiben wenn es der Platz erlaubt

Dreieckschaltung

Windungen: 146...also besser 150
Widerstand dann mit 1,38 mm Draht 0,3 Ohm, entspricht etwa deinem Draht doppelt genommen


Ich würde lieber in Stern schalten, das andere wird nicht passen.


Dabei fällt mir auf dass du genau die Magnete hast die auch im Kalkulator voreingestellt sind und auch die dort angegebene Flussdichte von 0,62 Tesla mit der von mir bestimmten quasi übereinstimt. Scheinbar rechnet das Ding also als Standard genau mit deinen N40 Magneten...auch gut zu wissen.

Letztlich kommt die Simulation dem sehr nahe was ich schon vermutet hatte

Der Ladebeginn wird erfahrungsemäß ein wenig später einsetzen, schätze auf 2,7 bis 2,8 m/s.
Jetzt kann es eigentlich nur noch zu Abweichungen kommen wenn wir uns in der Schnelllaufzahl geirrt haben, wär blöd wenn sie niedriger ist und der Rotor dann unterfordert ist, lies mal nochmal nach in den Piggotanleitungen. Ich hab sei grad nicht da, meine aber dass da irgendwo was von der SLZ stand, notfalls direkt bei ihm anfragen...

OK, dann urlaube ich jetzt weiter und bin schon gespannt auf deine Ergebnisse.

Gruß
Max