Windräder in Reihe schalten

 
klara fall
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Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 13:26 Uhr  ·  #1
Hallo ich bin neu hier, hätte nicht gedacht, dass es so viele Leute gibt die sich für erneuerbare Energie interessieren. Einfach SUPER! Ich beschäftige mich auch mit diesem Thema und habe zwei Windräder mit Narbendynamo gebaut. Wenn wir dann mal Wind haben laufen sie super. Großes Problem ist aber, sie sind auf 6V ausgelegt und ich möchte eine 12V Batterie laden. Im Leerlauf kommen die kleinen Teile schon mal auf 50V doch an einer 12V Batterie muss es schon arg winden bis sie die 12V überschreiten, d.h. schön drehende Windräder, aber kein Ladestrom. Jetzt hab ich mir gedacht sie in Reihe zu schalten, doch dann bremst ein Windrad das andere aus. Hat einer von Euch vielleicht eine Idee wie ich das Problem beheben kann?
XXLRay
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 14:03 Uhr  ·  #2
Ja, in Reihe schalten geht prinzipiell. Meiner Meinung nach solltest du aber andere Lösungen vorziehen:

- Durchmesser des Rotors verringern
- Flacheres Profil verwenden

Durch beide Maßnahmen erhöht sich die Drehzahl. Es verringert sich aber das Anlaufmoment. Du kannst auch mal die Beiträge von Carl von Canstein durchsuchen. Er hat einen Vertikalachser mit Nabendynamo gebastelt und läd damit zuverlässig einen 12V-Akku.

Hast du vielleicht mal Bilder von deinem Windrad? Das wäre interessant.
klara fall
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 15:08 Uhr  ·  #3
hallo XXLRay , vielen Dank für Deine schnelle Antwort. Ich denke die Drehgeschwindikeit ist nicht mein Problem. Die Windräder drehen so schnell, dass ich manchmal Angst habe sie fliegen mir um die Ohren. Aber wenn Du meinst eine Reihenschaltung ist kein Problem, vielleicht könntest Du mir einen Tip geben wie ich das Ausbremsen des anderen Windrades verhindern kann.
XXLRay
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 15:24 Uhr  ·  #4
Ich verstehe nicht ganz, warum die sich gegenseitig ausbremsen sollen. Ich kann mir vorstellen, dass die Ladespannung schon bei niedrigen Drehzahlen erreicht wird. Die Windräder werden also schon früher belastet. Sie werden dann durch den Ladevorgang gebremst nicht durch das jeweils andere Windrad.

Wenn du im Leerlauf auch mal auf 50V kommst, dann scheint der Generator ja grundsätzlich auch eine entsprechende Spannung aufzubauen. Dann ist das Problem sehr wohl, dass dein Windrad (sehr netter Aufbau übrigens - wenn auch ohne Sturmsicherung) die benötigte Drehzahl nicht häufig genug erreicht. Auch auf dem Foto sieht mir der Durchmesser recht groß aus. Schau dir mal im Grundlagenbereich die Berechnungen zur Drehzahl an. Dann weißt du, wie in etwa dein Durchmesser gewählt werden muss. Auch das Profil, das du hast, sieht nicht übermäßig schnelllauffreudig aus. Ich schätze die Schnellaufzahl auf maximal drei.

Wenn du dein Kabel übrigens im Mast nach unten führst, wirst du wenig bis keine Probleme mehr mit der Verdrehung haben.
klara fall
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 15:58 Uhr  ·  #5
hallo XXLRay, ich habe nicht wirklich verstanden was Du mir da erklären wolltest. Ich hab aber auch nicht wirklich die Ahnung. Also der Durchmesser beträgt ca 1 Meter ein Flügel ist 50 cm. Diese Länge erschien mir am günstigsten um bei schwachem Wind den Drehwiderstand vom Dynamo zu überwinden. Wenn die Windräder nicht an der Batterie angeschlossen sind laufen sie auch wie's Lottchen. Wenn ich sie aber wieder anschließe, dann läuft immer nur ein Windrad, das andere hat zu viel Strom drauf und kann den Widerstand nicht überwinden. Um so schneller das eine Rad dreht um so höher ist der Widerstand auf dem anderen Rad. Wenn ich die Flügel kürzer mache, dann springen die Windräder später an und das Problem wir das gleiche sein. So denke ich!? Wenn ich die Räder einzeln an die Batterie anschließe, also jedes Rad hat seine eigenen Kabel und diese berühren sich nicht, dann ist alles gut, aber ich möchte sie doch in Reihe schalten können und ich verstehe wirklich nicht was das Problem ist. Vielleicht weil es Wechselstrom ist, aber ich habe die Reihenschaltung nach dem Gleichrichter gemacht. Vielleicht brauch ich ein elektronisches Bauteil, das den Windrädern vorgaugelt sie wären einzeln angeschlossen. Ich hab keine Ahnung. Das Kabel ist noch außen, weil sich das Ganze noch in der Testphase befindet.
klara fall
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 16:01 Uhr  ·  #6
PS. Meine Sturmsicherung ist eine 50w Halogen-Lampe, funktioniert gut.
Erdorf
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 16:13 Uhr  ·  #7
Hallo,

vermutlich musst du nur über Dioden entkoppeln.


Gruß Frank
klara fall
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 16:17 Uhr  ·  #8
Hallo Frank, Dioden sind die Dinger die den Strom nur in eine Richtung laufen lassen, oder? Die hab ich schon dazwischen geschaltet. Hat aber keine Veränderung gebracht.
Erdorf
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 16:30 Uhr  ·  #9
Hallo klara fall,

ich hatte den Thread nicht vollständig gelesen.

Also du willst 2 x 6 V Narben Dynamos in Reihe schalten um auf 12 V Akku Spannung zu kommen.
Das sollte gehen (wenn auch nicht immer optimal), du musst aber zuerst gleich richten.
Am besten mit zwei Brückengleichrichtern, die haben jeweils 4 Pole: 2 x ~(Wechselstrom), +(Plus), -(Minus).
An die 2 Pole ~(Wechselstrom) des einen Brückengleichrichters schließt du den Generator an.
Das gleiche für den anderen Generator am anderen Brückengleichrichter.

Einen +(Plus) von einem Brückengleichrichter schließt du an den Akku +(Plus).
Den anderen -(Minus) des anderen Brückengleichrichter schließt du an den Akku -(Minus).

Den übrigen -(Minus) vom einem Brückengleichrichter schließt du an den +(Plus) vom anderen Brückengleichrichter.
Das ist dann die Reihenschaltung.

Hast du das genau so probiert?

Gruß Frank
klara fall
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 16:39 Uhr  ·  #10
Hallo Frank, genau so hab ich es gemacht. Ich habe Gleichrichter die von Wechselstrom auf Gleichstrom gehen, ob das jetzt Brückengleichrichter sind weiß ich nicht. Gibt es da überhaupt Unterschiede?
klara fall
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 16:54 Uhr  ·  #11
ich habe die Windräder jetzt mal parallel geschaltet und jetzt kann sich ein Rad nur dann drehen, wenn sich das andere auch dreht. Da muss es doch irgend eine Lösung geben das die Windräder sich unabhängig von einander drehen können und der Strom parallel oder in Reihe geschaltet werden kann.
XXLRay
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 17:02 Uhr  ·  #12
klara fall
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 17:08 Uhr  ·  #13
XXLRay, da hast Du Recht. Was ist denn eine gute Sturmsicherung?
Erdorf
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 17:42 Uhr  ·  #14
Hallo klara fall,

nach längerer Überlegung sollte sowohl Reihenschaltung als auch Parallelschaltung (nach dem Gleichrichten) möglich sein.

Reihenschaltung: Die Spannungen addieren sich.
Parallelschaltung: Die Ströme addieren sich.

Insbesondere bei der Parallelschaltung müssten beide Dynamos unabhängig von einander arbeiten können.

Bist du sicher dass du korrekt verdrahtest hast?
Mach mal Fotos ...

Gruß Frank
XXLRay
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 18:03 Uhr  ·  #15
andreas6
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 19:26 Uhr  ·  #16
Hallo,

wenn die beiden Windräder nur gemeinsam drehen, dann sind sie direkt ohne Gleichrichter miteinander verbunden. Das eine treibt dann das andere an und umgekehrt. Für einen unabhängigen Betrieb, der dann auch erst eine saubere Reihen- oder Parallelschaltung erlaubt, sind zwei getrennte Gleichrichter notwendig. So ein Brücken-Gleichrichter hat vier Anschlüsse, zwei für die Wechselspannung vom Windrad und zwei mit Plus und Minus markierte, welche die Gleichspannung hergeben. Davon brauchst Du zwei Stück, für jedes Windrad eines. Zusammen geschaltet werden nachher nur die Plus- und Minuspole beider Gleichrichter. Die Wechselspannungsleitungen beider Windräder dürfen untereinander keine einzige direkte Verbindung haben.

MfG. Andreas
Erdorf
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 20:01 Uhr  ·  #17
Hallo klara fall,

Ich vermute die Wechselspannungen sind über Masse miteinander verbunden.
- Sogenannter Masseschluss -
Gerade bei Fahrrad Dynamos wird so etwas gerne gemacht.

Kannst du das prüfen bzw. kannst du einen Masseschluss ausschließen?

Gruß Frank
klara fall
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 20:38 Uhr  ·  #18
Andreas,
vielen Dank für Deine ausführliche Anleitung, aber ich habe die Windräder genauso angeschlossen.

Frank,
Dein Hinweis auf einen Kurzschluss könnte in die richtige Richtung gehen. Einer der Dynaymos ist schon älter und hat auch schon einiges mitgemacht. Morgen werde ich das gleich überprüfen und es Euch alle wissen lassen.

Habt alle vielen lieben Dank für Eure Anteilnahme und Hilfe.
Ich wünsche Euch eine gute Nacht.
Bis morgen.
klara fall
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 21:17 Uhr  ·  #19
Hallo Frank,
ich hatte keine Ruhe, wollte wissen ob ein Kurzer der Grund ist. Ich habe beide Windräder und noch einen Ersatzdynamo durchgepiepst und alle piepsen. Habe dann mal einen Seitenläufer-Dynamo getestet und bei dem, alles ruhig. Das ist auch der Grund warum ich mit den kleinen Dynamos nie solche Probleme hatte. Ja, was heißt das nun genau? Kann ich jetzt alles in die Tonne werfen, oder gibt es eine Möglichkeit das Problem zu beheben?
Hat jemand eine Idee?

Vielen Dank nochmal!
Schlaft gut.
andreas6
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Re: Windräder in Reihe schalten

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Gepostet: 07.12.2011 - 22:57 Uhr  ·  #20
Hallo,

unter diesen Umständen ist ein Defekt an den Gleichrichtern wahrscheinlich. Zum Vermessen von Gleichrichtern benötigt man ein reguläres Messgerät. Alle Windräder und Akkus sind dazu abzuklemmen oder zu blockieren, besser noch der Gleichrichter komplett von allen Anschlüssen zu trennen. Billige Digitalmultimeter sind heute in jedem Baumarkt für wenig Geld erhältlich. Selbst der Gelegenheits-Bastler sollt so etwas (oder besser) in jedem Fall zur Verfügung haben. Geeignet zum Prüfen von Gleichrichtern ist der Dioden-/Durchgangstest. Dort wird polaritätsbezogen die Spannung über den Meßspitzen bei einem geringen Messstrom angezeigt. Bei sehr geringen Widerständen erfolgt oft eine akustische Meldung. Deren Schwelle ist aber nicht einheitlich festgelegt.

Ein gewöhnlicher Gleichrichter zeigt in der Durchlassrichtung (also von einem Wechselspannungsanschluss zum Plus-Anschluss bzw. vom Minus-Anschluss zu einem Wechselspannungsanschluss) einen Spannungsabfall von einigen hundert MilliVolt. Unter hundert MilliVolt geht nicht, größer 700 mV auch nicht. Alle Werte dazwischen sind normal. In der Gegenrichtung (Messkabel vertauscht), darf keine Spannung messbar sein, der Gleichrichter muss vollständig sperren.

Überprüfe bitte Deine Gleichrichter auf Einhaltung dieser Werte und vermelde diese hier.

MfG. Andreas
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