bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

 
saxum
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bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 04.10.2006 - 16:25 Uhr  ·  #1
hallo,
mein facharbeitsthema hat mit auftrieb zu tun.als praktisches beispiel fuer den dynamischen auftrieb hab ich mich nun fuer das windrad entschieden.
ich werde ein windrad bauen und dann die leistung,spannung und stromstaerke,bei verschiedener windgeschwindigkeit(ventilator) messen und das ganze auswerten.
nun meine fragen an euch:
-wie baue ich das am besten
-was fuer hols nehm ich am besten fuer den repeller
-welchen winkel sollte der reppeler haben
-was nehme ich als generator

schonmal vielen dank im voraus fuer die beantwortung der fragen....
maxi
magic
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 05.10.2006 - 12:24 Uhr  ·  #2
hallo maxi,

willkommen im forum.

zu deinen fragen,

als erstes solltest du die beiträge im forum lesen.
dadruch solltest du eine menge informationen zum windradbau erhalten.

wie baue ich das am besten

das kommt ganz auf deine möglichkeiten an.
wenn du schweizen, drehen, fräsen, feilen, bohren usw. kannst, stehen dir
alle möglichkeiten offen.
ist das nicht der fall, musst du improvisieren.
dann kommt es auch immer auf die einzelteile an, die du verwenden möchtest.

gute tips erhälst du (wie auch mehrfach im forum geschrieben) in den heften
einfälle statt abfälle thema : windrad
diese hefte gibt es auch in der bibliothek auszuleihen (steht auch in forum)

was fuer hols nehm ich am besten fuer den repeller

frage: was für ein repeller möchtest du bauen?

es sollte astfrei sein. ich habe buchenholz genommen. es geht aber auch fichte und kiefer. auf den anderen namen komme ich jetzt nicht :-(
möchtest du einen repeller aus einem brett bauen, musst du die brettmitte genau ermitteln. dort ein 2 mm loch bohren.
steck jetzt einen kleinen nagel hinein und lass das brett auspendeln.
es sollte in der wagerechten stehen, ansonsten hast du falsch gebohrt, oder das brett ist nicht geiegnet.


was nehme ich als generator

kommt ganz auf die größe deines windrads an.

der einfachste u. kostengünstigste ist natürlcih ein fahrraddynamo.
leider kannst du hier nicht große spannungstest machen, da dieser sehr schnell seine entspannung von 6volt erreicht und diese bei hoher drehzahl sich nicht mehr verändert. das ist auch so gewollt, da dir sonst die glühbirnen permanent durchhauuen würden.
zum thema dynamowindrad gibt es auch beiträge im forum + links

beliebt sind auch waschmaschienen motoren.
bekommst du beim schrott, ebay oder beim waschmaschienen reperaturläden

ich sehe aber gerade, dass du deine test mit hilfe eines ventilator machen willst. dafür kommen natürlich große motoren nicht infrage.

vieleicht einer aus einem alten walkman,ferngesteuertem auto
fast jeder motor kann als generator verwendet werden.

viel erfolg

magic
saxum
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 05.10.2006 - 15:18 Uhr  ·  #3
danke fuer die antwort....
ich hab mich schon im forum informirt und auch seiten mit dem bau ei9nes "dynamo-windrads" besucht.....
hab mir auch noch ueberlegt als generator,einfach einen lüfter eines ausrangierten pc zu nehmen,aber wie finde ich heraus,wieviel volt der produzieren kann???
danke maxi
magic
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 05.10.2006 - 16:03 Uhr  ·  #4
hallo maxi,

ein pc lüfter wird in der regel mit 12 volt betrieben.
was bei dem dann hinten rauskommt, weis ich nicht.
aber ich denke, dass sich hier eher das problem im antrieb des motors
darstellt. vielleicht reicht es ja, wenn du einen fön draufhälst.

für deine tests, solltest du dir sowieso einen kleinen luftkanal bauen.
dafür könntest du zb. ein pvc abflussrohr nehmen, was in etwa deinen ventilator umschließt oder auch einen fön


nur mal so ein beispiel

wenn du wissen möchtest, was so ein dynamo an spannung erzeugt,
schraubst du einfach das mitnahme rädchen ab und spannst die welle dann in einen akkuschrauber. dann nimmst du einen spannungsmesser, stellst ihn auf wechselspannung. einen pool machst an das gehäuse vom dynamo den anderen, dort wo normalerweise eh das kabel rankommt.

und dann feuer..
SnakeEar
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Moin

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Gepostet: 05.10.2006 - 17:44 Uhr  ·  #5
Moinsen,

also es sind ja auch Schrittmotoren für dein Vorhaben sehr gut zu gebrauchen, wie man sie zum Beispiel in Druckern und Scannern findet. Hab mal früher aus Spass auch aus dem PC-Lüfter ein Generator gebaut-wenn man stark reingepustet hat, hat eine rote LED geleuchtet, also ca 1,6 V gebracht. :shock:
saxum
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 05.10.2006 - 18:35 Uhr  ·  #6
hi,
sind in pc-lüftern nicht schrittmotoren drinnen??der bei wikipedia gezeigte schrittmotor sieht naemlich so aehnlich aus,nur dass bei dem lüfter ein magnetkreis um die spule rumliegt und nicht andersrum.
danke
maxi
SnakeEar
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Moin

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Gepostet: 05.10.2006 - 23:07 Uhr  ·  #7
Nabend,

ausführliche Antwort:

Die Motoren in PC-Lüftern sind keine Schrittmotoren!

Schrittmotoren:

http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Schrittmotoren

erzeugen als Generator schöne große Ladespannungen, so bis 20 Volt
haben eine max. Generatorleistung von ein paar Watt
billig bei www.pollin.de oder aus Drucker ausschlachten

PC-Lüfter:

max. Generatorleistung des Lüfters als Generator mir nich bekannt
PC-Lüfter dienen nur als kleiner einfacher bürstenloser Motor und sind nicht in einzelnen Schritten steuerbar wie Schrittmotoren
Bürstenlos weil sie eine Elektronik enthalten die die Rotationsposition des Magnetrotors erkennen und demnach die Polarität an den Spulen ändert
PC-Lüfter enthalten glaub ich 2 Statorspulen, an diese müssen Leitungen angelötet werden zum Abgriff der erzeugten Spannung

Wenn noch fragen sind, diese einfach stellen.

Mfg
soderica
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 05.10.2006 - 23:42 Uhr  ·  #8
Zitat geschrieben von saxum
hallo,
mein facharbeitsthema hat mit auftrieb zu tun.als praktisches beispiel fuer den dynamischen auftrieb hab ich mich nun fuer das windrad entschieden.
ich werde ein windrad bauen und dann die leistung,spannung und stromstaerke,bei verschiedener windgeschwindigkeit(ventilator) messen und das ganze auswerten.
nun meine fragen an euch:
-wie baue ich das am besten
-was fuer hols nehm ich am besten fuer den repeller
-welchen winkel sollte der reppeler haben
-was nehme ich als generator

schonmal vielen dank im voraus fuer die beantwortung der fragen....
maxi


hi saxum

hier mal ein link der dich weiterbringt
www.fingers-welt.de/gallerie/e…indrad.htm

dann gleich der zweite, noch bessere link
http://home.arcor.de/wewima-windtechnik/eingang.htm

soviel zuerst zum thema bauanleitung.

betreffs deiner vorstellung dein windrad mittels ventilator auf touren zu bringen sehe ich eher schwarz, ausser du benüzt sehr leichte teile und baust das windrad sehr klein. Durchmesser des repellers so um die 30 cm wäre angesagt und als zweiflügler ausgelegt

für die flügel kann man diverse holzarten verwenden, denke aber, da deine vorgabe nun mal der ventilator als windquelle ist, dass windrad somit nur im trockenen laufen wird, am besten abachi oder balsaholz zu verwenden ist.
beide holzarten sind sehr leicht und lassen sich problemlos bearbeiten. zur sicherheit- festigkeit kannst du ja alles noch mit weissleim überstreichen.
wäre also schon ein thema vom tisch.

generator, wieder deine vorgabe zum ziel, eignen sich generell alle dc motoren, sprich solche, die mit gleichstrom, also plus und minus angeschlossen werden. hier findest du eine unmenge an geeigneten motörchen in alten pc`s, druckern, scannern und nicht zu verachten in akkubohrmaschinen. kenn mich da aus und empfehle dir den motor aus einem drucker zu verwenden, denn der ist für deine zwecke genau richtig, läuft leicht an, hat fast keine magnetrastpunkte und produziert einiges an spannung, 14 volt sind bei entsprechender übersetzung ohne weiteres drin. ohne übersetzung also im direktantrieb, repeller auf der motorachse, bringen je nach umdrehungszahl, sprich ventilatorleistung schon einige volt und mA. damit solltest du in der lage sein messungen vorzunehmen.

noch was, wie magic schon erwähnt hat, das büchlein "windkraft ja bitte" ist eine geeignete einsteiger literatur und ist nur zu empfehlen.

hoffe das ich dir weiterhelfen konnte und wir würden uns freuen, dann von deinem ergebnis zu hören. bei problemen oder fragen, erhälst du hier im forum immer hilfe.

also viel spass beim werkeln und natürlich viel erfolg

gruss bruno
saxum
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 07.10.2006 - 13:41 Uhr  ·  #9
hallo,
danke fuer die vielen antworten und hilfreichen links.
mir ist egstern einf ehler in meiner planung aufgefallen.
mein facharbeitsthema lautet "auftrieb als energiequelle mit praktischem beispiel"
da es den statischen auftrieb und den dynamischen auftrieb gibt wollte ich mir fuer beide arten ein model ueberlegen....
fuer den statsichen nehme ich ein model,das mit einer boie auf dem wasser(welle) arbeitet.
fuer den dynamischen wollte ich das windrad nehmen.
ABER,sobal die windraeder schraeg zur antriebs richtung stehen werden sie doch nicht mehr nur ncoh durch die auftriebs kraft sondern noch durch eine andere kraft (verdraengung??) bewegt.ich konnte dazu im netz bis jetzt noch nichts finden,aber vill wisst ihr naeheres dazu.
wenn dem der fall sein sollt,muss ich um denken und die flügel wie flugzeugfluegelbauen und parallel zu windrichtung stellen,doch ob das genug kraft erzeugt weiß ich nicht.
maxi
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 08.10.2006 - 13:05 Uhr  ·  #10
werde morgen meinen physik lehrer nochmal fragen.wenn es nicht geht ,hab ich mir uebrlegt ein Darrieus-rotor zu bauen.

aber einen schrittmotor brauch ich allemal.
was haltet ihr von "Schrittmotor HOWARD Ind. 1-19-4201" von www.pollin.de
(direkter link geht leider nicht)
danke
maxi
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 09.10.2006 - 19:21 Uhr  ·  #11
hallo,
hab heute mit meinem lehrer geredet und der fand den darrieus rotor sehr interessant,weswegen ich jetzt einen solchen bauen werde.
ich will einen dreifluegligen mit radius 10 cm und fluegellaenge 15 cm.
werde dann wohl eine relatiev hohe uebersetztung brauchen um den generator auf turen zu bringen....
welchen generator von www.pollin.de koennt ihr mir empfehlen?
hab mir zum bau folgendes ueberlegt:
die fluegel baue ich aus balsa holz
dann nehme ich eine roehre(pvc??) als rotor achse,die sitzt auf einem stab,um die reibung zu vermindern nehme ich 4 kugellager von einem alten skateboard ,die ich an den enden der roehre anbrigen werde.
an den enden werde ich auch die verbindungen zwischen fluegel und achse anbringen,die auch aus holz gefertigt werden,aber wahrscheinlich aus etw stabieleren als balsa....
so,
nin gespannt auf eure antworten...
maxi
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 09.10.2006 - 20:01 Uhr  ·  #12
hallo saxum,

kann dir leider nicht soviele tips zum bau geben.

aber trotzdem schreib ich mal was.

mit den kugellagern ist ansich nicht schlecht.
die musst du natürlich auch irgendwie an deiner röhre befestigen.
dazu müssen sie auch noch in die röhre passen (is ja klar).

irgendwie musst du auch noch die drehungen auf deinen motor übertragen.
ich glaube nicht, das dabei pvc so gut ist.könnte vielleicht brechen.
dafür sind pvc rohre leicht zu beschaffen(kostenlos) ich sag nur, augen auf im straßenverkehr.

magic
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 09.10.2006 - 20:10 Uhr  ·  #13
hallo,
ich hab mir zur befestigung der kuegel lager folgendes gedacht.in einem skateboardrad sind normal 2 kugellager,die durch ein loses röhrchen verbunden werden.ich werde einfach die gleichen maße wie beim rad nehmen und dann das ganze aus holz ausschneiden und die kugellager rein "pressen". zwischen die beiden lager konstruktionen kommt die (pvz)roehre.
damit ich die umdrehungen auf den generator bringe wollte ich eine scheibe an der unteren kugellagerknostruktion anbringen und sie ueber einen riemen an dem motor anbringen uebersetzung 10 zu 1 oder so,kenn michda noch nicht so aus.
maxi
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 09.10.2006 - 20:57 Uhr  ·  #14
noch zwei fragen.
was nehme ich fuer ein profiel fuer die blaetter?
wo finde ich fachliteratur??
danke
maxi
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Re: bau eines windrads fuer die schule (facharbeit)

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Gepostet: 10.10.2006 - 08:57 Uhr  ·  #15
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