Umdrehungsmesser für Dreiphasengenerator

Hallo Klaus,

cooles Teil. Hoffentlich funktioniert es auch bei höheren Drehzahlen. Wäre es an sich möglich noch andere Messdaten mit über den Controller laufen und abspeichern zu lassen, bspw. Windgeschwindigkeit nach Anschluss eines Aneometers?

Mach weiter echt super Sache und vor allem eine gute Idee. Ich hab schon darüber nachgedacht, meinen Drehzahlmesser von meinem Fahrrad ans Windrad zu basteln und das über den Fahrradcomputer abzulesen, aber das wäre äußerst umständlich und unbequem.

Grüße Micha

Hallo Klaus,

Klingt prima soweit.
Was wirklich seeehr interessant wäre:
EIne Tabelle mit Windgeschwindigkeit und dazugehörigen Drehzahlen, vor allem bei sehr kleinen WIngeschwindigkeiten und solchen im oberen Bereich (6-8 m/s)

Da wir die Auslegungsschnelllaufzahl des Repellers in etwa kennen (4,5) können wir dann schauen wie hoch sie bei den unterschiedlichen Belastungen in der Realität ist. Sie wird warscheinlich nach dem Ladebeginn stetig fallen. Wenn man nun weiß um wieviel, so kann man dann erkennen ob der Rotor bei mittleren Leistungen in Stall geht und somit Erkenntnisse darüber gewinnen, ob man vielleicht mehr Leistung herausholen und den Rotor besser anpassen kann, indem man den Luftspalt etwas öffnet.

Gruß
Max

@Max
Solche Messungen und Vergleiche schweben mir auch vor. Dazu muß der Generator aber ersteinmal auf den Mast, da der jetzige flache Standort dermaßen verwirbelt ist, dass hier nicht viel verwertbares rauskommen würde. Bis dahin bastle ich noch an den Messgeräten rum. Habe dafür auch schon ein Aneometer gebaut, was jedoch noch richtig kalibriert werden muss.

Gruß Klaus

Hallo,
bitte nehmt mir es nicht übel, wenn ich als empirischer Bastler hier was falsch sage.
Habe heute nochmal mit der Schaltung herumexperimentiert und meine nun eine neue Lösung gefunden zu haben. Bevor ich aber wieder eine falsche Schaltung einstelle warte ich ersteinmal den für morgen angesagten Sturm ab, um zu sehen, ob die Lösung funktioniert.

Gruß Klaus

So,
habe jetzt noch etwas an der Schaltung verändert und es funktioniert.
Hoffe nun auch keine Fehler mehr eingezeichnet zu haben...



Getestet hab ich die Schaltung an einem regelbaren Netzteil. Am Gleichstromausgang war der Arduino-MC über einen DC/DC-Wandler angeschlossen und am Tiefpasseingang eine Phase des Wechselstromausgangs. Wichtig für die Funktion der Schaltung ist die gemeinsame Masse der Spannungsversorgung für den Arduino-MC und die Wechselstrom führende Phase. Würde man den MC mit einer getrennten Spannungswelle versorgen, würde das so nicht funktionieren!
Diese Testmessung zeigte genau 500 U/min an.

Die Berechnung erfolgt so:
1 U am Generator = 6 Phasenwechsel
6 Hz = 1 U/sek x 60 = 60 U/min (also Hz x 10 = U/min)
50 Hz Wechselstrom x 10 wären also 500 U/min

Bei diesem Test habe ich das Netzteil bis auf 24 V Wechselstrom aufgedreht (mehr geht nicht) und der Arduino-MC hat das ohne Störung verkraftet.

Dann am Windrad mit Bausatzgenerator getestet und die Wertemit einer parallel laufenden Messung mit dem Umdrehungsmesser über Hallelement verglichen. Die Werte stimmen und ich bin glücklich.
Habe sogar den Eindruck, dass die Umdrehungsmessung bei Böen und kurzem Drehzahlwechsel schneller reagiert.
Ein Messdurchlauf geht übrigens über je 2 sek und wird dann am Display aktualisiert.

Langsam fängt bei uns der Wind an zu wehen und der heute am Abend gemessene Maximalwertwert ist bisher 178 U/min. Da war das Messteil etwa erst eine halbe Stunde angeschlossen.

Wenn ich am Wochenende dazu komme, kann ich ja ein Foto vom Aufbau des Drehzalmessers machen.

Gruß Klaus

Hallo Klaus,

Interessanter Ansatz, allerdings hab ich da ein paar Zweifel was die Stabilität angeht. Zum einen ist der Generator direkt mit dem Controller verbunden, was bei Überspannung direkt zum Abrauchen führen kann. Ich würde wenigstens den Controller-Pin mit einem Optokoppler vom Rest trennen. Was auch passieren kann, ist, dass Störungen (Rauschen, Funkwellen (ist ja eine Antenne)) vom Generator den Controller regelmäßig zu Resets zwingen. Und was passiert, wenn der Generator zu langsam läuft, und die Ausgangsspannung nicht reicht um am Controller ein High-Signal auszulösen?
Ist alles nur Theorie, in der Praxis können die Zweifel vielleicht unbegründet sein.

MfG
Maik

Hallo Klaus,
mit dem Atmega kann man die Drehzahl doch mit einem externen Interrupt am besten messen.
Ich mache das mit einem Board ähnlich dem von Pollin . http://www.pollin.de/shop/dt/M…ET_IO.html
Nach der Diodengleichrichtung vom Generator habe ich noch einen Schmitt Trigger zur Impulsformung gehe dann auf den Eingang des Atmega 128 und zähle mit einem Interrupt die Impulse. Zusätzlich messe ich noch den Wind, die Gleichspannung, Generatortemperatur und den Solarstrom über ein Shunt. Das soll dann alles in meine SQL Datenbank, funktioniert allerdings bis jetzt erst auf dem Tisch, aber ich möchte es dieses Jahr noch einbauen. Bis jetzt bekomme ich meine Werte nur vom SMA Wechselrichter.
siehe http://jgreschke.servebbs.com
Gruß Jens

@ Jens
Ja, ich nutze den externen Interrupt des Atmega. Bei jeder steigenden Flanke am Eingang wird ein Intrrupt ausgelöst. Die Interruptfunktion zählt einfach einen Zähler hoch. In der Schleife des Hauptprogramms wird dann alle 2 s der alte Zählerstand vom aktuellen subtrahiert und daraus die RPM errechnet und auf dem Display ausgegeben. (Der 2 s Messtakt kann natürlich auch anders gewählt werden.)

Gruß Klaus

Hi Maik,
ich zähle in der Interruptroutine einfach eine Variable hoch und im 1 Sekunden Timer Interrupt lese ich die Variable aus und setze sie wieder auf Null, so habe ich die Frequenz in Hertz.
Allerdings nehme ich nicht direkt den Sinus , das hatte bei mir fehlerhafte Frequenzwerte gegeben. Ich habe vorher einen Schmitt Trigger mit 2 Transistoren , seitdem klappt es gut.

Gute Nacht Jens

Hi
@Maik- wenn ich direkt ein verzerrtes Sinussignal(gleichgerichtet) am Interrupteingang anlege und die Frequenz des Sinussignals rausbekommen möchte kann ich mir schlecht vorstellen das du das per Software hinbekommst, wie willst du wissen bei welcher Spannung der MC high oder low erkennt. Durch meinen Schmitt Trigger habe ich definierte H/L Signale.
Gruß Jens