Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

 
devnullfast
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Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 10.07.2010 - 17:30 Uhr  ·  #1
Ich möchte einen Schleppgenerator bauen. Der Motor/Generator soll im Wasser mitgeschleppt werden, das Druckverhältnis falls notwendig mit einem Diffusor vergrössert werden.

Wie hoch schätzt Ihr die erreichbare Umdrehungszahl und das Anfangsdrehmoment bei einer Geschwindigkeit von 2m/s?
Menelaos
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 10.07.2010 - 18:08 Uhr  ·  #2
Moin moin,

Ich habe schon Schleppgeneratoren gebaut, den ersten aus einem alten Akkuschrauber und einem übriggebliebenen Propeller eines Außenboders, danach dann mit mini-Scheibengenerator.

Ab 3 Knoten fahrt habe ich dann pro Knoten etwa 1 A Ladestrom gehabt.

Welches Drehmoment und welche Drehahlen du erwarten kannst hängt von der Große des "Repellers" ab, auch von seiner Schnellläufigkeit und der Anahl der Schaufeln.

Es ist warscheinlich auch in deinem Fall am besten eine ausgediente Außenborderschraube u verwenden an welche du ein Stück Gewindestange mit vorne einer Öse schweißt. Dann machst du am besten Versuche am Boot, schleppst die Schraube hinterher und ermittelst die Drehzahl die bei der Gewünsxchten Ladebeginngeschwindigkeit erreicht wird. Danach kann man dann den Generator auslegen. Bei mir hatte die Schraube übrigens 24 cm Durchmesser, um mal einen Anhaltspunkt u geben.

Gruß
Max
devnullfast
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 10.07.2010 - 19:46 Uhr  ·  #3
Danke für die schnelle Antwort, und das gleich vom Experten.

Ich habe mir den Repeller auch in der Grössenordnung 20-30cm vorgestellt und bin durch Deine Postings in diesem Forum auf den Akkuschraubermotor gekommen. Genial Deine Idee!

Der Aufwand für den Bau eines eigenen Generators ist mir noch etwas zu gross. Lieber dimensioniere ich einen Repeller anhand eines Motors. Kenntnisse und Messgeräte für die Ausmessung sind vorhanden, auch werde ich eine Schraube schneller/einfacher selbst aus Holz gefertigt haben als dass ich eine Aussenborderschraube auftreiben könnte. Sollte Jemand Bezugsquellen oder Alternativen für geeignete Repeller kennen interessiert mich das natürlich.

Priorität hat für mich somit der Generator. Mich würde interessieren, wie Du im Baumarkt Kunststoffgetriebe von Metallgetrieben unterschieden hast und welche Werte (angegebene Umdrehungsanzahl) die von Dir verwendeten Akkuschrauber hatten. Ich habe heute ein paar 18V und 24V Akkuschrauber besichtigt, waren aber alles 2-gänger ohne Angaben zum Material des Getriebes, weder Gewicht noch Geräusch liessen Rückschlüsse zu. Alle hatten zwischen 350 und 500 im 1. und 1000 Umdrehungen im zweiten Gang. Dass die Strömung bei 3 Knoten diese Akkuschrauber im ersten Gang in Bewegung setzen kann konnte ich mir vorstellen, im zweiten Gang stellte ich das in Frage.

Bezüglich Repeller, hatte Dein Aussenborder 3 Flügel? Du hast irgendwo geschrieben, dass sich 2-gänger Akkuschrauber aufgrund des hohen Drehmoments im zweiten Gang weniger eignen. Denkst du ein 2-Flügler (der grössere Anfangsdrehmomente überwinden kann, oder irre ich mich?)würde so einen Akkuschrauber im zweiten Gang bei 4-5 Knoten "anwerfen" können?

Welche geeigneten Alternativen für den Bezug eines Motors gibt's neben dem Akkuschrauber?

Du schreibst ab 3 Knoten 1A Ladespannung pro Knoten, heisst das bei 5 Knoten 2 oder 5A Ladespannung?
Menelaos
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 10.07.2010 - 20:14 Uhr  ·  #4
Wenn du die Schraube aus Holz fertigst, musst du auf jeden Fall nch irgendw gewichte anbringen, sonst treibt die Schraube bei gut Fahrt auf und hüpft dauernd aus dem Wasser!

Da ich vorwiegend in den flachen Boddengewässern unterwegs bin habe ich noch einen Schwimmer angebaut damit mir das Teil nicht auf Grund geht und sich verheddert...!

Das mit dem Akkuschrauber hat ganz gut geklappt, war aber auch fürchterlich laut so dass ich ihn mit KG-Rhr isoliert habe. Leider ist diese Variante auch nicht sehr haltbar...! Wenn du vorhast damit auf grße Fahrt zu gehen würde ich in was ordentliches (kleiner Scheibengeni oder Kaufgenerator) investieren.

Das mit den Getrieben ist nicht ganz leicht herauszufinden. Ich habe Bekannte die im Baumarkt arbeiten und durfte einige der Ausstellungsstücke ganz stumpf aufschrauben und nachsehen :-)

Das Anlaufmoment der Schraube ist recht stark, aber auch die Schnur muss entsprechend dimensioniert sein, snst gibts "Knoten". Ich hatte einen Schrauber genmmen der mit 900 UPM angegeben war, 18 V wenn ich mich recht entsinne. Der drehte dann auch recht leicht. Um auf die erfrderlichen Spannungen zu kmmen benutzte ich einen Step up cnverter vn ELV. USW 525 heißt der glaub ich und kstet etwa 50 Tacken. Bei 5 Knten hatte ich dann etwa 2 A. Da kmmt rdentlich was zusammen wenn man 2-3 Tage unterwegs ist :-)

In der Regel ist es so, dass Schrauben mit 2 Schaufeln schneller drehen als slche mit 3, aber dann auch weniger Drrehmment haben.

Aber nchmal möchte ich betnen: Wenn du dauerhaft und ft Freude am Schleppi haben willst, dann lass die Finger vm Akkuschrauber und halte nach Ausschau nach relativ langsamdrehenden Gleichstrmmtren mit möglichst weniger als 1 hm Widerstand.

Gruß
Max
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 10.07.2010 - 20:39 Uhr  ·  #5
Ich kenne Deine Postings in diesem Forum, das meiste hattest Du schon berichtet.

Nun 2 Ampere bei 5 Knoten wird für mein Vorhaben nicht ausreichen. Ich möchte aus 2-3m/s minimal 90W herausholen.

Mich interessiert hier nur was machbar ist, nicht was anzustreben ist. Lärm, Untergang usw. sind für mich zweitrangig.

Du hast vom Lärm und von Knoten geschrieben, ich will den Generator jedoch unter Wasser betreiben, also nicht nur den Repeller sondern auch den Generator mitschleppen. Denkst Du, abgesehen von den zusätzlichen Lösungen, die eine solche Konstruktion notwendig macht mehr als 2A bei 5 Knoten herauszuholen sind? Sind 90W bei 2-3m/s möglich?
Menelaos
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 10.07.2010 - 21:07 Uhr  ·  #6
Klar ist das möglich...prinzipiell
Die Frage ist nur b das auch Snn macht...

So ein Generatr bremst natürlich auch ab, bei mit von 6 auf etwa 4 Knten bei 3 BFT und einem 8 m Stahlkreuzer.
Wie grß ist denn dein Schiff.....? Man will ja auch nch ausm Knick kmmen damit

Den generator mitzuschleppen halte ich für Unsinn und sehe auch keinen Vrteil darin, nur Nachteile.
devnullfast
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 10.07.2010 - 21:30 Uhr  ·  #7
Von einem Schiff habe ich nie was erwähnt, nur von einem Schleppgenerator und 2-3m/s....

Um nochmals auf Deine Idee mit den Akkuschraubern zurückzukommen:

Du hast irgendwann mal in diesem Forum von Nachteilen der 2-Gänger Akkuschrauber geschrieben, dass diese im 1. Gang keine ausreichend hohe Spannung liefern würden und das Drehmoment im zweiten Gang zu gross wäre. Vorhin hast Du den verwendeten Akkuschrauber mit 900UPM definiert. Erinnerst Du Dich noch an die Werte der von Dir getesteten Zweigänger?
Menelaos
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 10.07.2010 - 21:44 Uhr  ·  #8
oha, ich habe hier irgendw nch einen davo liegen, ich schaue die Werte mal nach wenn ich ihn finde. Ich meine aber er hatte im zweiten Gang 350 UPM und war auf jeden fall auch ein 24 V Schrauber. Hatte ich damals von ebay.

Wenn du den geni nicht auf einem Schiff sndern stationär betreiben willst, stellt sich die ganze Situatin natürlich wieder ganz anders dar!!!

dann kannst du ganz klar auch weit größere Leistungen erzielen. 90 Watt slle da ein Klacks sein wenn das Gewässer tief genug ist und breit um einen Repeller der entsprechenden Größe unterzubringen.

Wenn das Gewässer nicht zu tief ist, bietet es sich ja an, ein festes Gestell für den Rtor zu bauen. Ich würde einen einfachen Repeller dann aus KG- Rhr fertigen. Braucht nicht mal gut gewuchtet zu sein, da die Schnur bzw. dann besser Stahltrosse die Schwingungen abfängt.

Erzähl doch vielleicht mal ein wenig mehr über die Rahmenbedingungen bzw. darüber wie und w der Geni zum Einsatz kommen soll.

Gruß

Max

Gruß
Max
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 10.07.2010 - 22:18 Uhr  ·  #9
Ich möchte die Leute nicht mit meinen Ideen verwirren und Stelle deshalb lieber allgemeingültigere Fragen.

Ist es besser, den Generator an Board zu haben und eine Holzschraube mit Gewicht herunterdrücken als den Generator mitzuschleppen und ihn damit direkt als Gewicht zu nutzen? Beim Mitschleppen des Generators dachte ich unter anderem an die im Vergelich mit einem Seil direktere Kraftübertragung zwischen Repeller und Generator und das damit im Vergleich mit der Übertragung der Kraft über ein Seil grössere Anfangsdrehmoment, das bei günstigen als Generator missbrauchten Motoren ja ein Problem sein könnte.

Mein Repeller sollte schon nicht mehr als 30cm Durchmesser haben. Allerdings gehe ich davon aus, dass sich die Nutzbare Fläche unter Wasser mit einem Diffusor theoretisch um den Faktor 4 vergrössern lässt, da hat das Druckverhältnis vor/nach dem Repeller unter diesen Bedingungen einen gewaltigen Einfluss auf den Energiegewinn hat.

350 RPM im zweiten Gang decken sich mit den Angaben, die ich den 18V Akkuschraubern heute im Baumarkt entnommen habe. Dieselben Modelle hatten auf der Verpackung für den ersten Gang 900 UPM definiert. Ich sehe da keinen Unterschied. Unterscheiden sich die von mir genannten, heute erhältlichen Zweigänger immer noch so krass von den Eingängern die Du verwendet hast?
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 10.07.2010 - 22:42 Uhr  ·  #10
Den generatr mitzuschleppen halte ich schn deshalb für nicht sinnvoll, da auch er ja an einer Schnur hängt. Warum als sollte der Rotor das Drehmoment auf den Generator übertragen statt auf die Schnur wenn er sich ggf. schwerer dreht als das Zugseil...?

Es würde sich als erstmal das Zugseil so lange eindrehen bis das Gegenmment größer ist als das Haltemoment des Generators. Beim wiedereinholen der Schnur kräuselt sich diese dann zu einem einzigen Knoten zusammen- das halte ich nicht für sinnvoll. Auch den Geni wasserdicht zu bekommen ist nicht so leicht.

Von diesen Diffusern halte ich nichts. Das wurde hier im Forum schon oft besprochen. Faktor 4 ist jedenfalls vollkmmen unrealistisch, glaub mir das!

Wie es mit den heutigen Schraubern steht weiß ich nicht, ich habe schon ewig nichts mehr mit ihnen gemacht außer dem wofür sie gebaut wurden :-D

Gruß
Max
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 11.07.2010 - 10:19 Uhr  ·  #11
Ich dachte dabei einerseits an Stabilisationsflügel und andererseits an eine vertikale Bauform, so dass die fürs Drehen des Generators im Wasser notwendige Kraft grösser ist als das Drehmoment der Welle.
Jetzt verstehe ich auch das mit den Knoten. Das Abdichten wird nicht leicht, das ist klar.

Da bleibt mir wohl nichts anderes übrig als einen neuen Schrauber anzuschaffen.

Wenn Jemand eine Alternative kennt bitte posten.
fiedje
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 11.07.2010 - 17:10 Uhr  ·  #12
hallo,

diese Kostruktion halte ich für sinnvoller.. (den Preis für zu hoch)
Schleppgenerator
  • keine Probleme vor Schleusen, Brücken, etc
  • Kein Problem mit flachem Gewässer
  • Kein gezumpel mit langen Schleppleinen, verheddern in anderen schwimmenden Teilen usw.

Gruss Friedhelm
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 11.07.2010 - 23:37 Uhr  ·  #13
Siehe Titel "Schleppgenerator" und die Fragen.
fiedje
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 12.07.2010 - 15:12 Uhr  ·  #14
Zitat geschrieben von devnullfast

.....
Wenn Jemand eine Alternative kennt bitte posten.

Tschuldigung, werde mich zu deinen Fragen nicht mehr äussern.
devnullfast
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 03.08.2010 - 22:09 Uhr  ·  #15
Das Ding kostet zu viel und ist zum schleppen nicht geeignet (Propeller ungeschützt/zu schwer/generator dreht mit). Wer sich sowas leisten kann wird auch kaum experimente mit Akkuschraubern machen wollen.


Wenn Du aber was hilfreiches zu posten weisst äussere Dich doch trotzdem auch in Zukunft.
devnullfast
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Re: Schleppgenerator - Umdrehungszahl und Anfangsdrehmoment

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Gepostet: 03.08.2010 - 23:04 Uhr  ·  #16
Ich habe nun einen Versuch mit dem erstbesten Akkuschrauber gestartet, hier die Ergebnisse:

Unter Last hatte ich bei geschätzten 200 übersezten U/min. (weiter bin ich nicht gegangen) 2,5A bei einer Spannung > 13V gemessen (angetrieben mit einer Bormaschine). Das Anfangsdrehmoment im zweiten Gang im Wasser mit einem Dreiflügler war selbst weit entfernt von 2-3m/s kein Problem, eher habe ich bedenken bezüglich der Spulen/des mechanischen Aufbaus von Getriebe, Motor, der Erwährmung oder was bei dieser Umdrehungszahl auch immer für den "Überlastungs-" Geruch verantwortlich sein mag.

Angaben auf der Verpackung:
- 18V
- 1. Gang 1900 U/min.
- 2. Gang 350 U/min.

Im Laden:
- Beim Drehen mit der Hand lauter als alle anderen Modelle
- Höheres Anfangsdrehmoment im zweiten Gang als andere Modelle
- Tiefste Umdrehungszahl aller Modelle (Bosch gibt die Umdrehungszahl im 2. Gang mit 400 an, dieser Preisklasse nach unten gefolgt Modelle anderer Hersteller 450, 550, 600 usw.)
- Leichter, instabiler, minderwertiger Akkuschrauber

Zuhause:
- Planetengetriebe, mit Ausnahme des Gehäuses (Plastik) komplett aus Metall gefertigt

Hersteller: Alpha Tools
Modell: AS 18A / 2010/02 / INF-6724-G
Verkauf in der Schweiz: Bauhaus
Preis: 60 CHF, entsprach 40 EUR als einer davon noch 1.5 CHF Gegenwert hatte.
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