Rastmoment - Nabengenerator

berechnung Rastmoment an winkelversetzen Generatoren
 
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Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 25.10.2013 - 22:57 Uhr  ·  #1
Hallo,

ich grüße schon mal alle Windkraftanlagenfans :-)

Derzeit plane ich meine klein(st) Windkraftanlage mit savoniusrotor.

Meine ersten Berechnungen zufolge wird es ca. 10 Watt elektrische Leistung bei der angestrebten Windgeschwindigkeit erreichen können.

Ich plane dafür zwei Nabengeneratoren aus dem Zweiradbereich. Diese haben aber relativ große Rastmomente (0,1Nm).
Habt ihr Tipps für mich das Rastmoment zu berechnen wie groß dieses sein wird wenn ich zwei Generatoren dementsprechend winkelversetzt auf eine Achse montiere?

Vielen Dank im Voraus

Martin
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Re: Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 27.10.2013 - 16:29 Uhr  ·  #2
Einen Nabengenerator verwenden, dann erhöht es sich nicht ;-)
Bei 12 Volt Akkuladung (14V) kommt der auch auf 7-8 Watt bei ca 0,55 Ampere.
Wenn du 2 Winkelversetzt montierst dann sollte es auch nicht mehr sein, da aber eine Winböe leichter über ein kurzes Rastmoment drehen kann als über ein nahezu andauerdes (durch Versatz) würde ich es besser mal mit einem probieren wie der Anlauf ist. Denke so steigst du wesentlich besser aus wenns viel öfter läuft.
Gruß Hans
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Re: Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 28.10.2013 - 22:20 Uhr  ·  #3
bist du dir sicher das es ein "andauerndes" Rastmoment gibt?

Für mich stellt sich die Situation so dar:



Das Rastmoment über Generator G1 erfolgt annähernd Sinusförmig (meine Grafik ist ein bischen eckig), das Rastmoment über G2 wirkt durch den Winkelversatz dem Entgegen. Einfach ausgedrückt: das eine Magnetpaar stößt sich ab und der andere zieht sich an (siehe Resultierende: Res)
Das überwinden des Rastmoments von G1 wird durch G2 erleichtert/eliminiert

Habe ich einen Denkfehler?

danke schon mal
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Re: Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 29.10.2013 - 22:53 Uhr  ·  #4
Danke Weasel für diesen Beitrag,

ich hatte mich auch mal kurz in die Sache rein gedacht, jedoch nicht geantwortet.

Meiner Meinung nach stimmt dein Ansatz,
in jedem Fall denke ich das Rastmoment stellt keine Limitierung dar.

Beim Fahrrad fällt es quasi kaum auf, mit oder ohne Licht.
Ich glaube nicht das es für einen Savonius kritisch wird das Rastmoment zu überwinden,
selbst wenn sich beide Rastmomente addieren würden.

Gruß Frank
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Re: Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 30.10.2013 - 21:02 Uhr  ·  #5
Naja, ich habe bedenken da mein Rotor nur ca. 30cm im Durchmesser hat, daher ist das Drehmoment begrenzt.

Ich möchte das Start-Drehmoment so gering wie möglich halten um auch noch bei geringen Windgeschwindigkeiten ein bischen Strom zu erzeugen.
Ich habe in meiner Recherche Möglichkeiten gefunden die das Rastmoment begrenzen (decogging).

decogging

In einem Bereich wird ein winkelversetzer Rotor abgebildet: "Rotor-2: block construction" und unter "Fig. 9." ist dann das resultierende Rastmoment abgebildet.
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Re: Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 30.10.2013 - 22:20 Uhr  ·  #6
Ich bleibe bei meiner obigen Antwort und bei 30 cm Durchmesser wirst du froh sein wenn er mit einem Nabengenerator anläuft, sonst kannst du ihm manchmal die ganze Woche beim stehen zusehen.
Gruß Hans
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Re: Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 30.10.2013 - 22:22 Uhr  ·  #7
Kannst du mir deine Aussage auch begründen Hans?
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Re: Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 30.10.2013 - 23:53 Uhr  ·  #8
Ich habs selbst mal mit einem Schalensavonius von 30cm Durchmesser und einem Meter Länge probiert was gar nicht gut aussah und bin dann zu einem 6 Blatt Repeller mit 75 cm übergegangen der bessere Hebelwirkung hat.
Wohne auch in Schwachwindgebiet.
Probiers mal als testweise als Professorium und schau ob zu zufrieden bist aber plane nicht 2 Wochen und merke dann bei Wind in 5 Minuten das es so nicht gut geht.
Ist nur ein gutgemeinter Ratschlag.
Gruß Hans
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Re: Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 01.11.2013 - 17:10 Uhr  ·  #9
Hallo Martin,

Zitat
In einem Bereich wird ein winkelversetzer Rotor abgebildet: "Rotor-2: block construction" und unter "Fig. 9." ist dann das resultierende Rastmoment abgebildet.

So wie ich das Diagramm verstehe, wird das maximale Rastmoment durch die Versetzung immerhin halbiert, leider nicht Null.

Beim Einsatz im Fahrrad liegen wir bei grob 67,2 cm (28 Zoll) Durchmesser.
Der Hebel ist hier mehr als doppelt so hoch, wie bei 30,0 cm Durchmesser.
Entsprechend müssen die Kräfte zum Überbrücken des Rastmomentes auch mehr als doppelt so groß werden.

Eine Idee von dir ist geboren,
eine Quelle welche eine Reduktion des Rastmomentes durch Messungen belegt ist gefunden.
Probiere es aus und berichte :D

Gruß Frank
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Gepostet: 13.04.2014 - 18:17 Uhr  ·  #10
Hallo,

nach langem rumprobieren möchte ich nun meine Ergebnisse mitteilen.
Das gegenseitige Aufheben der Rastmomente war leider nicht vollständig möglich, eine Reduzierung um 30% der Spitzenmomente allerdings schon.
Das liegt hauptsächlich an dem nicht gleichförmigen Verlauf der Momentenkurve (ist kein astreines Sinus oder Dreiecksverhalten).

Dadurch ist leider meine Anlaufgeschwindigkeit relativ hoch und liegt bei 25m/s (!).
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Re: Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 14.04.2014 - 08:35 Uhr  ·  #11
Hallo weasel
Das kann sich nicht vollständig "aufheben" ! In deinem Ansatz mit den zwei Kurven ist meiner Meinung nach schon der Fehler .
So wie es scheint hast Du die Kurven so gezeichnet, als würden sie "vollständig" durch "Null gehen" mal überhalb "null mal unterhalb null "
und dann die Kurve darunter fasenversetzt auf durch "null" ( oberhalb und unterhalb)

Zum einen gehen die Kurven nicht vollständig durch "Null" dann würde sich ja jede einzelne Kurve schon in der Summe über einer Phase schon zu "Null" elemintieren" ! ;-)
Der Nagengeni müßte sich mal schnell und mal weniger schnell bewegen lassen ( Macht er ja auch! Rastmoment!) aber auch OHNE kraft!
Wie ein Pender , dass endlos schwingen würde, wenn es keine Verluste gäbe (ohne zusätzliche Energie/ Kraft!)

Beim Eisengeni ist das Verlust IMMER das ummagnetisieren des Eisens zusätzlich vorhanden!

Desshalb liegen deine beiden Momentkurven auch in der Summe immer oberhalb von Null! als alle beide zusammen haben immer noch den "Eisenverlust", und den kriegst Du nicht weg! was Du eleminiert hast ist nur das "Halten" der Magneten durch den Versatz... nicht den Eisenverlust, der addiert sich.
...und müßte die noch restlichen 70 % ergeben1;-)



Gruß Ralf
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Re: Rastmoment - Nabengenerator

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Gepostet: 15.04.2014 - 12:17 Uhr  ·  #12
Ist zwar jetzt unpassend aber hab ich schon vor Monaten gemeint.
1 unterdimensionierter Nabengeno unter voller Auslastung ist die bessere Sache.
Unter Vollast läuft er plötzlich mit wesentlich weniger Rastmoment was mit der Magnetfeldsättigung zu tun hat.
Bei entsprechender Drehzahl (geschätzte 200-250 rpm) sind 12-18 Volt auch drinn x 0,5 Ampere sind das auch 6-9 Watt
Also die Rotorblätter um 10-20 cm vergrößern und läuft.
Gruß Hans
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