China WKA Rotor Umbau

 
Windfried
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 68
Beiträge: 711
Dabei seit: 05 / 2006
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 30.01.2014 - 22:26 Uhr  ·  #21
Scheinst der Sache auf die Schliche zu kommen. Allerdings:
Zitat
bei 90° über die Ebene das größte Drehmoment
Zitat

Das ist nur invers richtig. ;-)
In dieser Stellung gibt es keinen Abstand zur Drehachse in X-Richtung. Deshalb kein Pitch-Moment.

Habe inzwischen mal ein kleines Windrad mit Qblade simuliert.
Daten:
14m/s; 1000 u/min; 840W; TSR 4,5; Pitchwinkel 0°; mittlerer Anstellwinkel 5,3°(allgemein 6°, zur Blattspitze hin 3°)
42......1000.............0.........1,5.............44 (geht mit Fliehkraft-Pitchen nicht)
42......1100.............0.........1,7.............40
42......1200.............0.........1,75........... 38

So ungefähr stellt sich das dar, wenn sämtliche Last im Sturm ausfällt.
42 m/s ist die 50_Jahres-Bö für Windklasse IV nach IEC 61400-2, gekennzeichnet durch Jahresmittelwind 6 m/s.

Wenn man z.B. 1300 u/min zu lässt, ist der Pitchwinkel etwas kleiner, auch wenn die Nenn-TSR höher ist. 30° werden es aber mindestens sein.
Paar Reserven schaden nichts. Auch ist QBlade lediglich ein Simulationsprogramm.

Nun gilt es "nur noch" die 30°+ im möglichen Bereich sinnvoll an zu ordnen. Würde beginnen mit etwa 60° Ruhelage. Habe aber keine Erfahrungen.

Grüße, W.
...
 
Avatar
 
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 01.02.2014 - 12:28 Uhr  ·  #22
Hier mal mein Versuch das zu berechnen ... kann das so in etwa hinkommen mit den Formeln?

m ist der Massenschwerpunkt
Windfried
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 68
Beiträge: 711
Dabei seit: 05 / 2006
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 01.02.2014 - 15:15 Uhr  ·  #23
Auch wenn ich jetzt als arrogant gelte zitiere ich Arminius mit den Worten: " Das ist vermutlich beliebig falsch".

Liegt auch an Deiner selektiven Wahrnehmung. Hatte geschrieben, dass bei Alpha 90° die verwendbare Fliehkraft Null ist, mit Begründung.

Wenn ich Zeit habe, werde ich Deine Skizzen auf Vordermann bringen. Denn damit fängt alles an.

Grüße, W.
...
 
Avatar
 
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 01.02.2014 - 18:37 Uhr  ·  #24
Nun, ob ich selektiv bin weiß ich nicht, kann sein oder nicht, aber immerhin mach ich mir Gedanken ... die auch mal daneben liegen können.
Windfried
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 68
Beiträge: 711
Dabei seit: 05 / 2006
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 02.02.2014 - 19:32 Uhr  ·  #25
Hier die korrigierten Skizzen.

Die 2. zuerst:



Für Fliehkraftberechnung in X-Richtung Exzentrizität e verwenden!
Verstellmoment ist sowohl bei Alpha = 90° als auch bei Alpha = 0° jeweils Null.

Ich würde bei Alpha ca. 60° beginnen.

Wenn Du ganz sicher gehen willst, dann kannst Du auch die Fliehkraft in Richtung zum Drehzentrum bestimmen.
Musst dann aber den Anteil in X-Richtung eleminieren.
Dazu folgendes Bild:



Ist aufwändiger. Dürfte aber das Selbe raus kommen, wie nach Bild 1.

Bei Verwendung von "Stahlknüppel" als Masse zur Berechnung dessen Massenzentrum verwenden! Also die Mitte.

Grüße, W.
Menelaos
Administrator
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Elsfleth
Alter: 38
Beiträge: 4920
Dabei seit: 04 / 2007
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 03.02.2014 - 19:42 Uhr  ·  #26
bei positivem Pitch möchte ich nochmal darauf hinweisen dass man die federn möglichst clever positioniert.
Ich meine damit beispielsweise eine Anordnung der Hebel so, dass Verstellweg von Feder und Fliehgewicht bzw. dessen Winkeländerung nicht linear sind.

Das einzige was wir wollen ist dass erst ab einem bestimmtem Zug ausgelöst wird - danach wollen wir schnelle innen möglichst großen Verstellwinkel erhalten - anders als bei Stall !!!

Hierfür macht es sinn, schon in Ruhestellung einen recht spitzen Winkel zwischen Feder und Fliekrafthebel zu haben und nicht etwa 90 grad oder so, wo man dann für eine kleine Ausrenkung des Fliehgewichtes den größtmöglichen Federweg hat.

Wenn ich um 30 Grad verstellen will, dann bitte auch nicht mehr als 35 oder 40 Grad zwischen Feder und Fliekrafthebel und das ganze dann mit Anschlag so dass die Feder nicht negativ überspannen kann und dann in die quasi falsche Richtung zieht...

Hoffe ihr versteht was ich meine.

Dem unterstützend wirk noch positiv hinzu wenn der Federweg länger ist als die Strecke vom Drehzentrum des Rotorblattes bis zur Aufhängung der Feder - den Rest machste dann über die Vorspannung.

Gruß
Max
Windfried
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 68
Beiträge: 711
Dabei seit: 05 / 2006
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 03.02.2014 - 21:17 Uhr  ·  #27
Hi Max,

Zitat
Hoffe ihr versteht was ich meine.

Mal sehen, wie es Vitis geht.
Was mich betrifft nur mit Mühe, wenn überhaupt vollständig.
Zitat
schnelle innen

soll vermutlich schnell einen heißen.

Da macht man doch lieber eine Skizze.

Auch geht es hier eher darum, die bisherige Mechanik vom Flügeldruck-Pitch auch für des Fliehkraft-Pitchen zu verwenden.
Sich dazu zu äußern braucht es nicht mal zusätzliche Darstellungen.

Federn werden aber verstärkt werden müssen.

Grüße, W.
...
 
Avatar
 
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 03.02.2014 - 22:22 Uhr  ·  #28
bin noch am Knobeln ... aber wie ich es auch drehe und wende, auf die 90° F=0 ... 0° F=0 komm ich irgendwie nicht ...

schaut so aus als gäb das da meine Nachtlektüre ...

http://www.youtube.com/watch?v=QHTJK0v404U

Höhere Mathe war meine letzte Schulstunde zwar vor Jahrzehnten und vermisst hab ich zwischendurch auch nicht, aber who cares, mal wieder auffrischen.
Allerdings bin ich auf den Trichter gekommen, das die Konstruktion zwar mechanisch relativ einfach ist, aber gegenüber meinem ursprünglichen Entwurf auch Nachteile hat.
Das Problem, mit zunehmender Drehzahl und damit einhergehndem Kippen gegen die Rotationsebene wird das Drehmoment schwächer, wobei die Federn bei meiner Konstruktion gleichzeitig auch mehr ziehen.
Die Kippvorrichtung in meinem Entwurf hätte eine Lageänderung im Radius durch die Auslenkung, sprich, je höher die Drehzahl, umso größer auch die Kraft zum Drehen der Repellerblätter. ... so ganz auf den Gedankenmüll hab ich das noch nicht geworfen.

Zitat
Das einzige was wir wollen ist dass erst ab einem bestimmtem Zug ausgelöst wird - danach wollen wir schnelle innen möglichst großen Verstellwinkel erhalten - anders als bei Stall !!!


Das würde für meine ursprüngliche Konstruktion sprechen ... wenn die auslösen würde, würde das Gewicht auf einen größeren Umlaufradius schwenken, wodurch die Kraft stärker würde ...
Menelaos
Administrator
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Elsfleth
Alter: 38
Beiträge: 4920
Dabei seit: 04 / 2007
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 04.02.2014 - 00:49 Uhr  ·  #29
auf einem größeren Umlaufkreis schwenkt es bei der anderen Variante aber auch..., das nimmt sich nicht solo viel.
Windfried
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 68
Beiträge: 711
Dabei seit: 05 / 2006
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 04.02.2014 - 14:05 Uhr  ·  #30
Hallo Vitis,

also wenn Dir die Berechnung nicht gelingen sollte - immerhin scheint Dein Kerngeschäft die Werkstatt zu sein: Zumindest die Startsituation, bei der Auslösung statt findet, kann ich Dir berechnen. Müsstest mir ne PN schreiben.

Zitat
Das Problem, mit zunehmender Drehzahl und damit einhergehndem Kippen gegen die Rotationsebene wird das Drehmoment schwächer, wobei die Federn bei meiner Konstruktion gleichzeitig auch mehr ziehen.

Sei beruhigt! das mit den Federn ist zwar richtig. Gleichzeitig sinkt aber der wirksame Hebelarm für das Federmoment. Ist in Deiner Zeichnung nahe dran am Maß L4.

Meine Einschätzung: Das mit dem Federmechanismus wie bisher wird wahrscheinlich gehen. Wäre auch ganz praktisch.
Nur die Federstärke muss angepasst werden. Oder mehr vorgespannt, wenn sie bei Maximalauszug nicht überdehnen.

Grüße, W.
...
 
Avatar
 
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 04.02.2014 - 23:29 Uhr  ·  #31
Zitat geschrieben von Windfried

also wenn Dir die Berechnung nicht gelingen sollte - immerhin scheint Dein Kerngeschäft die Werkstatt zu sein: Zumindest die Startsituation, bei der Auslösung statt findet, kann ich Dir berechnen. Müsstest mir ne PN schreiben.


nee, lass mal gut sein ...

Werkstatt ...

Mein Kerngeschäft sind 18ha Weinberge, 200.000L Wein im Jahr, Mikrobiologie, Biochemie, Rechnungswesen, Marketing, Dokumentation, dazu dann noch n Elektronikgewerbe ... danke der Nachfrage, langweilig ist mir nicht ...

Schweißen, sägen, feilen, das ist richtig, kann ich.

Komm nicht durch bei den Berechnungen ... auch egal, dann gibts den Kipphebelmechanismus und gut ist, den kann ich berechnen und das Material hab ich an Lager.

Die Federn hab ich heut nochmal nachgemessen, die ziehen, wenn der Hebel in senkrechter Stellung ist an 9cm Hebel, 9,5 - 10kg. Doch gut die einzelnen Blätter zu koppeln, die Zugkräfte der Federn sind doch recht unterschiedlich ... das passt auch rechnerisch zu den 34 Nm am Flansch.
Menelaos
Administrator
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Elsfleth
Alter: 38
Beiträge: 4920
Dabei seit: 04 / 2007
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 05.02.2014 - 02:36 Uhr  ·  #32
man kann das ganze auch grafisch lösen ( wenn man es denn kann )... ich finde das oft einfacher als alles in Formeln zu packen. Ein einfaches Kräftediagramm kann hier helfen Klarheit zu schaffen.

Du zeichnest zwei Zustände im Maßstab auf, und entnimmst den Mittelpunktabstand zwischen Drehzentrum der Nabe und dem Zentrum des Gewichtes.

Für beide Zustände berechnest du die riene Fliehkraft - soweit ists einfach.

Nun zeichnest du beide Zustände auf...sagen wir mal da kommen 10 und 15 Newton ( Zahlen sind rein fiktiv ) bei raus. dann zeichnest du von einem Punkt aus eine Linie mit 10 cm Länge, drehst den flügel meinetwegen um die von Andreas berechneten 30 Grad weiter...bzw. machst vllt. 10 Grad Schritte...

Das Fliehgewicht ist dann weiter außen, das Fliehkraftpaar dazu hast du dann bereits berechnet.... 15 netwon...also an den gleichen Ursprungsort eine 15 cm lange line machen.

Dann verbindest du beide Linien und misst nach...

Da kommt dann vielleicht 4 N raus. Das ist nun deine Querkomponente an der Kugel.

Nun muss man das mit der Federkonstante abgleichen.

OK, eigentlich muss man auch noch die WInkel und den Hebelarm dabei berücksichtigen - kann man auch.

Hier finde ich es dann anstrengend alle Regeln zu beachten und ich würde das vereinfachen da es ja nur um kleine Winkel geht. dann haben wir meinetwegen 4 Newton auf 20 cm Hebel macht knapp unter einem newtonmeter Drehmoment. Wenn die Gewichte zu beiden Seiten weggehen dann rechnet man das natürlich noch mal 2.

Das ganze sollte dann mal schrittweise mit verschiedenen Gewichtsgrößen durchgespielt werden ( geht aber schnell ) und dann siehst du recht flott was du an Masse brauchst damit du dein Auslösedrehmoment bei der gewünschten Drehzahl überwindest.


Weil wir das ganze nun nur zweidimensional betrachten und sich die Kräfte eigentlich nochmal auf der Drehebene aufteilen und wir noch ein zweites zeichnerisches diagramm machen müssten nimmst du am besten kleine Verstellwinkel zum bestimmen, vielleicht 10 - 20 Grad - da fällt das noch nicht so ins Gewicht.

Gruß
Max

Andreas wird jetzt warscheinlich gleich laut schreien... ;-)
...
 
Avatar
 
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 06.02.2014 - 11:06 Uhr  ·  #33
dann war da noch zwischendurch die Abdreckung ... man nehme :)
...
 
Avatar
 
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 07.02.2014 - 17:38 Uhr  ·  #34
heut wollt ich die Elektrische Seite mal zusammenklemmen ... ja, da zeigt sich eben die chinesische Herkunft ...

Beim Studium des Manuals ist mir mal aufgefallen ... da sind 2 Ersatzlasten eingezeichnet. Vorhanden ist nur eine.
Das DIng aufgemacht, sieheda, die Leistung von dem Ding, von der Baugröße her maximal 1,5 kW, fei nach dem Motto,
wenns der 3kW Einspeister nichtmehr schafft schalten wir auf 1,5kW um.
Da muss nachgebessert werden ... hab in der Bucht dann zwei hiervon:

http://www.ebay.de/itm/Heizele…2ec8ea52ee

geordert, die sollten was ab können.
klkl
****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 58
Beiträge: 58
Dabei seit: 10 / 2013
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 08.02.2014 - 22:02 Uhr  ·  #35
Hallo Vitis

Mechanisch bist du mir weit überlegen, wie sieht es elektrisch aus? :-)

Deine Heizelemente können die notwendige Leistung, aber nur wenn Sie auch gekühlt werden.
Du musst noch den passenden Trockner drum bauen .... :-)
Die ausgesuchten sind für 220V gedacht. Welche Spannung bekommen deine Lastwiderstände? Bei meinem Windrad sind es bis 500V.

Ich hatte ein ähnliches Problem, das Ich mit einem umgebauten 2kW Lüfter gelöst habe. Mit einer kleinen Schaltung schalte ich den Lüfter bei Belastung ein. Details bei Interesse.
Da diese Konstruktion bei mir parallel zu einer lüfterlosen Last hängt ist mir das von der Sicherheit her ausreichend.

Als alleinige Last würde Ich immer etwas lüfterloses nehmen. Wenn der Lüfter ausfällt, fällt die Last aus und das Windrad kann nicht gebremst werden. Totalschaden sehr wahrscheinlich.
Eine lüfterlose Last zu bauen ist schon etwas aufwendiger. Meine ist gekauft und kann 6,5kW. Mein 3,5kW Windrad bringt die schon ordentlich auf Temperatur. Weniger Leistung würde Ich da nicht haben wollen.

Gruß Klaus
...
 
Avatar
 
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 09.02.2014 - 12:10 Uhr  ·  #36
überlegen??? mitnichten ... try an error :)

hmmm ... ist richtig, die Spannung hab ich nicht berücksichtigt ... der Generator ist angegeben mit 240V bei 220 RPM, von dem her sollts passen, aber hast Recht, könnt auch mehr sein bei entsprechender Drehzahl.
OK, die Dinger kosten nicht die Welt, merci für den Hinweis.

Gruß

Marko
...
 
Avatar
 
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 15.05.2014 - 11:22 Uhr  ·  #37
So, wieder nen kleinen Schritt weiter gekommen, der Statiker hat mir den Betonklotz "berechnet" ... 2,5 x 2,5 x 1,5m Beton und Stahl für n Rädchen von 4,20m Durchmesser auf 10m Höhe, Gesamtgewicht ~22t, also wenn das nicht hält weiß ich auch nicht.
Kommt mir empirisch etwas übertrieben vor ... 650 EUR Stahl 840 EUR Beton ... naja jetzt ists eingebaut.

Blöd nur, beim Gießen hats mir ein paar von den Gewindestäben, die den Flansch aufnehmen verzogen, sodass die etwas schief stehen. Da muss ich mir was einfallen lassen wie ich den Mast drauf bekomme.

Positiv war, die Gewinde und Muttern erst mit Fett bestreichen und mit Klebeband umwickeln, da ging keine Zementbrühe rein, die Muttern liesen sich heute morgen prima abschrauben.
dig-it
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 72
Beiträge: 1289
Dabei seit: 12 / 2011
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 15.05.2014 - 12:07 Uhr  ·  #38
Ich denke, Dein Statiker kommt vom Bunker-Bau her,,, lol
In meinen Augen wäre das auch noch für einen 15 Meter Mast und eine größere Anlage ausreichend.

Aber so bist Du natürlich auf der gaaaaaaaanz sicheren Seite.

Dieter
...
 
Avatar
 
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 15.05.2014 - 12:15 Uhr  ·  #39
vom Chinesen her war ne Zeichnung von 1,5 x 1,5 x 1m für die Anlage ... mächtig Reserve :)
doelle4
Moderator
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Österreich
Alter: 52
Homepage: kopterforum.at
Beiträge: 2350
Dabei seit: 11 / 2006
Betreff:

Re: China WKA Rotor Umbau

 · 
Gepostet: 15.05.2014 - 14:03 Uhr  ·  #40
Sieht gut aus eine solide Basis schadet nie ;-)
Zu den Gewindestangen einfach mehrere Muttern übereinander als Schutzmanschette draufdrehen und mit Hammer gradklopfen, das wird schon.
Dies aber erst nach aushärtung von zumindest 3 Wochen, besser 4 Wochen damit nicht der Beton einreisst.
Gruß Hans
Gewählte Zitate für Mehrfachzitierung:   0