Elektrische Leistung [W] eines Generators bestimmen

 
Arry
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Elektrische Leistung [W] eines Generators bestimmen

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Gepostet: 27.02.2012 - 20:18 Uhr  ·  #1
Hallo,

Ich schreibe eine Facharbeit über einen Vergleich zwischen einer selbstgebauten Kleinwindkraftanlage und einer zu käuflichen Windkraftanlage.

Dazu habe ich mir nun eine Kleinwindkraftanlage gebaut und müsste nur noch die elektrische Leistung bei einer Windstärke von 10m/s bestimmen, um beide Windgeneratoren richtig vergleichen zu können.

Nun meine Frage: Wie kann ich die elektrische Leistung in Watt allgemein eines Generator bei einer bestimmen Drehzahl bestimmen.
Die Leistung lässt sich ja allgemein mit Volt x Ampere bestimmen.
Wie ich die Spannung messen kann ist klar (einfach beide Kabel des multimeters an die kabel des generators) , nur bei der Stromstärke hapert es bei mir noch. Es wird ja immer in reihe gemessen (sie ist also abhägig vom Verbraucher) da ergibt sich bei mir dann die Frage, was das dann mit der Stromstärke zu tun hat die eig aus dem Generator kommt. Wäre schön wenn mir das jemand erklären könnte.

MfG Arry
XXLRay
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Gepostet: 27.02.2012 - 20:27 Uhr  ·  #2
Arry
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Re: Elektrische Leistung [W] eines Generators bestimmen

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Gepostet: 27.02.2012 - 20:38 Uhr  ·  #3
Danke für die schnelle Antwort,

ok gut dann war das die Leerlaufspannung.
Aber jeder Verbraucher verbraucht ja verschieden viel an strom, d.h. ich hätte für jeden Verbraucher ein anderes Messergebnis.
Habs mit einer Batterie ausprobiert. Ich hab zwei verschiedene lämpchen angeschlossen und bei beiden die Spannung und den Strom gemessen und damit die Leistung berechnet. Hätte ja dann theoretisch gleich sein müssen wenns die Leistung der Batterie war. War es aber nicht.

Könntest du das vll näher erleutern?
XXLRay
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Gepostet: 27.02.2012 - 20:54 Uhr  ·  #4
doelle4
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Gepostet: 27.02.2012 - 21:05 Uhr  ·  #5
2 verschiedene WKAs in Betrieb zu vergleichen ist ein schwieriges unterfangen und für Laien sehr schwer zu bewerkstelligen.

Leistung zu messen nicht.
2 verschiedene Lämpchen an einer Batterie gemssen/ungleiches ergebis/ = die Lämpchen haben eine unterschiedliche Leistungsaufnahme = unterschiedliche Lämpchen :-)

Leistung misst man am einfachsten mit 2 Multimetern .
Das eine misst paralell an den Klemmen die anliegende Spannung und das zweite (auf Ampere eingestellt) das in den Stromkreislauf eingebunden (in Serie) die Leistung.
zb. Spannung= 12,4 Volt , durchfließende Stromstärke= 4 Ampere = 50 Watt an der KFZ Birne
Gruß Hans
Arry
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Re: Elektrische Leistung [W] eines Generators bestimmen

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Gepostet: 27.02.2012 - 21:23 Uhr  ·  #6
@XXLRay

wenn ich das jetzt richtig verstanden habe muss ich den Innenwiederstand des Generators messen,mir ein Verbraucher besorgen der genau den wiederstand hat und dann Spannung und Stromstärke messen. Oder?

Machen das Hersteller von Kleinwindkraftanlagen auch so?

@doelle4

ich kann mir nicht vorstellen das das geht. wäre ja im grunde das Gleiche, als wenn ich da eine Lampe anaschließen würde, nur das ich als verbraucher mein Mulitmeter nehmen, welches kaum einem wiederstand hat
XXLRay
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Re: Elektrische Leistung [W] eines Generators bestimmen

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Gepostet: 27.02.2012 - 21:47 Uhr  ·  #7
Arry
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Re: Elektrische Leistung [W] eines Generators bestimmen

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Gepostet: 27.02.2012 - 22:14 Uhr  ·  #8
Da stellt sich die Frage: Wie bekomme ich den Innenwiederstand so gering wie möglich.
XXLRay
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Gepostet: 27.02.2012 - 22:30 Uhr  ·  #9
andreas6
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Re: Elektrische Leistung [W] eines Generators bestimmen

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Gepostet: 27.02.2012 - 22:47 Uhr  ·  #10
Hallo,

im Idealfall durch gute Kühlung: Stichwort Supraleitung, der Widerstand geht gegen Null. Praktisch setzt man auf hohe Drahtquerschnitte der Wicklungen. Das wiederum benötigt Platz, also eine mechanisch große Ausführung.

Zur Leistungsfrage ist zu bemerken, dass man praktisch keine Leistungsanpassung macht. Denn dies würde bedeuten, dass man im Generator selbst die Hälfte der erzeugten Leistung in Wärme umsetzt. Das halten nur die wenigsten Generatoren auf Dauer aus. Daher bleibt man deutlich unter der Leistungsanpassung. Praktisch reizt man Generatoren bis höchstens zwei Drittel der Leistung aus, dabei geht dann schon ein Drittel der Leistung im Generator verlustig. Dies würde ich als Grenzleistung eines gut belüfteten Generators ansehen. Normale Generatoren sollten gegenüber der Last einen geringen Innenwiderstand haben. Mit einem hohen Lastwiderstand wird das Verhältnis von innen verheizter und außen nutzbarer Leistung besser, auch wenn dazu der Generator nicht annähernd bei Grenzwerten betrieben wird. Dafür bleibt der Wirkungsgrad im Gesamtsystem sehr hoch.

MfG. Andreas

Ps: Der Widerstand kommt mit nur einem "e" aus, weil er sich wider=gegen den Strom stemmt.
Arry
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Re: Elektrische Leistung [W] eines Generators bestimmen

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Gepostet: 28.02.2012 - 12:15 Uhr  ·  #11
Ok,
ich bedanke mich für die vielen Antworten, aber ich habe noch nicht richtig verstanden, wie ich jetzt die nutzbare Leistung bestimmen kann.
Hat vllt jemand eine konkrete Anleitung, wie ich die Leistung meiner Windkraftanlage in der Praxis messen kann?
Wie messt ihr die Leistung bei euren Windrädern? Das hat doch bestimmt schon jemand gemacht.
XXLRay
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Gepostet: 28.02.2012 - 12:44 Uhr  ·  #12
Arry
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Re: Elektrische Leistung [W] eines Generators bestimmen

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Gepostet: 28.02.2012 - 13:02 Uhr  ·  #13
ok ich denke mal, dass du die Leistung meinst.
Wenn das der realen nutzbaren leistung in etwa entspricht ist das ja schon mal was.
Bei den Herstellerangaben steht z.B. für eine Kleinwindkraftanlage eine Leistung von 300Watt. Ist das dann auch nur ein rein theoretischer Wert den man z.B. mit der Leistungsanpassung erhalten würde oder ist das auch die tatsächlich nutzbare Leistung?
XXLRay
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Gepostet: 28.02.2012 - 13:35 Uhr  ·  #14
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Gepostet: 28.02.2012 - 16:41 Uhr  ·  #15
Nochmal zum Messen an der Battrie:
Ist es egal welche Batterie genommen wird und ob sie fast voll oder leer ist oder ändert sich dann der Ladestrom?


Ich hab mir jetzt überlegt wie ich es noch anderes Messen könnte, so wie bei er Leistungsanpassung(auch wenn es ein Wert ist, den man auf dauer nicht erzielen kann, da sonst der Generator zu heiß wird)
Sagt bitte ob es so geht:
1. Ich messe die Leerlaufspannung bei 10m/s
2. Ich baue den Repeller ab und schließe stattdessen eine regelbare Bohrmaschine an und stelle die Drehzahl so ein, dass ich die vorher gemessene Leerlaufspannung erreiche
3.Ich schließe ein Poti als Verbraucher an den Generator
4.Ich versuche den Widerstand einzustellen bei dem am meisten Leistung erzielt wird
5.Ich rechne eine bisschen was runter von der Leistung damits realistischer ist
XXLRay
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Gepostet: 28.02.2012 - 17:00 Uhr  ·  #16
Nein, es ist nicht egal, was für eine Batterie du verwendest. Je nach Kapazität und Ladezustand ändert sich der Innenwiderstand. Deine Messung gilt dann immer nur für genau diesen Akku.

Deine Messung an einem Widerstand ist prinzipiell möglich. du wirst aber Probleme bekommen, entsprechend niederohmige Hochlastwiderstände zu finden. Außerdem misst du so nicht den Wirkungsgrad des Repellers mit.
Arry
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Gepostet: 28.02.2012 - 17:25 Uhr  ·  #17
also das mit dem Wirkungsgrad des Repellers lässt sich ja lösen, indem ich dann keine Bohrmaschine verwende und es im Freien versuche und statt einem poti könnte ich auch verschiedene Lampen nehmen. Das ist dann zwar nicht genau aber es müsste genügen.

Wenn ich das jetzt mit der Batterie messe und das nur für diese Batterie gilt ist die Leistung also vom Verbraucher abhängig und es ist gar nicht möglich eine allgemeine Aussage zu treffen, wie es der Hersteller bei seinen Angaben zu einem Windrad macht, die wie gesagt eh nicht so genau sind. Ist das richtig?
XXLRay
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Gepostet: 28.02.2012 - 19:04 Uhr  ·  #18
Zitat geschrieben von Arry
ist die Leistung also vom Verbraucher abhängig und es ist gar nicht möglich eine allgemeine Aussage zu treffen, wie es der Hersteller bei seinen Angaben zu einem Windrad macht, die wie gesagt eh nicht so genau sind. Ist das richtig?

Prinzipiell korrekt, aber bei sinnvoller Last wird die Leistung schon in einem ähnlichen Bereich liegen.
Arry
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Re: Elektrische Leistung [W] eines Generators bestimmen

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Gepostet: 04.03.2012 - 19:37 Uhr  ·  #19
hallo nochmal,
die Herstellerangaben von einem Windgenerator lassen nur den Schluss zu, dass der Innenwiderstand des Generators höchstens 0.5 ohm sein kann. Ist so ein Wert realistisch? Ich finde das ist ein recht kleiner Widerstand für ein Generator.

MfG Arry
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Gepostet: 05.03.2012 - 09:08 Uhr  ·  #20
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