WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

 
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 02.03.2020 - 17:34 Uhr  ·  #61
Hallo Max,

Es ist offensichtlich das der ein oder andere User überfordert ist mit der Thematik.
Ich habe nicht den Eindruck dass du oder ich das ändern können.
Es ist auch nicht unsere Aufgabe für das Verstehen der Physik zu sorgen.

Das Verständnis ist die Aufgabe desjenigen, der die Physik verstehen möchte.
Da hat jeder so seine Grenzen (ich auch), das ist normal und nicht schlimm.

Die Frage war: "WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?"
Das kann gehen, das kann aber auch nicht gehen.

Wenn die Frage ist: "Ist das auch sicher?"
Das ist in der Regel nicht sicher, weil nur die Hälfte der Nennleistung entnommen werden sollte
und auch die maximal Windleistung des Rotors halbiert werden sollte.

Wenn die Frage ist: "Reduziert sich die maximale Windleistung nicht automatisch?"
Nein tut sie nicht, zwar läuft der Rotor langsamer an, etwa wie mit angezogener Handbremse,
aber er kann, je nach Auslegung des Windrades bei höheren Geschwindigkeiten durchdrehen.
Das ist übrigens bei allen direkt AKKU betriebenen Systemen so,
weshalb die Windleistung zusätzlich gerne mechanisch (Helikopter, Pitch ...) abgeriegelt wird

Grüße
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 02.03.2020 - 23:16 Uhr  ·  #62
Hallo , ich hab letzte Nacht lang überlegt ob ich Senf beitragen kann , musste es aber dann besser sein lassen ...

Ist sehr komplex wenns um die genaue physik geht , und da war ich nie gut genug


Eins was ich nur anmerken wollte ist , das es eine selbstversändlichkeit überall auf diesen Planeten , von allen Experten die ich auf der Erde kennengelernt habe , ist die Tatsache das Windturbinen einen Überlastungsschutz brauchen , bzw eine Dump load Steuerung , anders als zb PV , ob das hier genau phsykalisch reinpasst weiss ich nicht ,

wichtig ist für mich dieses Forum , da ich eigentlich Windräder sehr mag , nur wichtig ist auch das wir versuchen sollten das beste aus diesen rauszuholen , und deshalb schreibe und lese ich gerne hier mit

Frohes neues Jahr
Gruss Lars
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 03.03.2020 - 12:36 Uhr  ·  #63
Falls Levcuso noch Lust haben sollte von seinen Erfahrungen zu berichten, könnte es für den einen oder anderen hier peinlich werden. Nicht das es daß nicht schon längst wäre.

Ein gespannt wartender
Frank
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 06.03.2020 - 05:35 Uhr  ·  #64
Hallo, ich fühlte und fühle mich hier im Forum immer sehr gut beraten und mir wurde immer mit Tips und Ratschlägen geholfen. Man kann nicht immer alles wissen und für mich ist es kein Problem zu fragen oder Fehler einzugestehen. Ich bin es einfach nur gewohnt alles zu hinterfragen, wenn ich etwas nicht verstehe. Damit will ich nicht an der Richtigkeit der Informationen zweifeln sondern nur meine Beobachtungen mit einbringen.
Nun zum Thema:
Das bei meinem Windrad der Rotor nicht optimal laufen kann ist ja klar. Aber worin unterscheiden sich ein 48v 20A Schnellläufer-Generator und ein 24v 20A Langsamläufer-Generator?
An dem Punkt komme ich gerade nicht weiter.

Gruß von der Ostsee
Jörg
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 06.03.2020 - 06:31 Uhr  ·  #65
Hallo Jörg,

als relativ Laie würde ich Deine Frage so beantworten:

Wenn Du zwei baugleiche Generatoren meinst dann ist beim 48 V Modell dünnerer Draht mit mehr Wicklung in den Spulen, dünner Draht, mehr Wicklung - mehr Innenwiderstand mehr Wärmeentwicklung.

Ansonsten kann ich den Unterschied nur so sehen dass bei gleicher Drehzahl 24 V 20 A dann 480 W und 48V 20A dann eben 960 W leistet.

Vielleicht ist das nicht so wichtig?

Die Auslegung der Blattprofile auf Schnelllauf oder auf Langsam bringt auch mit sich dass das Stallverhalten der Blätter unterschiedlich auf die Windgeschwindigkeit anspricht. Also nicht nur beim Anlaufen sondern bei Erreichen der Stall-Geschwindigkeit, ab der der Rotor nicht mehr schneller dreht!

Ein Blatt welches erst bei stärkerem Wind "stallt" als z.B. Langsamläufer wird so die volle Power des stärker werdenden Winds in davon vielfachem Energieinhalt abkriegen, führt dann ohne Sturmsicherung mitunter zum Abfackeln des Generators wenn Sturmsicherung durch Kurzschliessen nicht ausreicht.

Sturmsicherung durch Kurzschluss ist keine unlösbare Bremse! Ein bisschen zuviel Kraft drauf und das hält nicht mehr!

Eine mechanische Sturmsicherung greift da ein.

Bei langsam drehenden Rotoren, jedenfalls kenne ich das von den Vertikalen her genügt schon - zumindest bei Savoniusmodellen moderater Größe - das Stallverhalten als Sturmsicherung.



Gruß, Carl
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 06.03.2020 - 07:53 Uhr  ·  #66
Was ich meine ist ein baugleicher generator der eben mit unterschiedlichen drehzahlen betrieben wird, als langsamläufer für 24v und als schnelläufer für 48v beide aufgrund der wicklung jeweils bei 20A. Wenn ich mein 24v 400watt windrad an ein 48v system anschließe, funktioniert es auch, ladebeginn ist nur viel später....
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 06.03.2020 - 10:34 Uhr  ·  #67
ein Generator wird doch werksseitig auf eine bestimmte Nennspannung und Stromstärke ausgelegt die er nicht lange überschreiten sollte. Wenn der jetzt dauernd schneller laufen soll um höhere Spannung zu erzielen kann das durch höhere Belastung und dadurch mehr Wärmeentwicklung zu Schaden führen.

Das irgendwie ab zu regeln sagen die anderen doch schon geht zwar, aber nicht immer gut!
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 06.03.2020 - 11:13 Uhr  ·  #68
Zitat geschrieben von Carl

Wenn der jetzt dauernd schneller laufen soll um höhere Spannung zu erzielen kann das durch höhere Belastung ...


Er läuft bei 24 V nicht schneller, sondern langsamer. Das hat Levcuso doch bereits berichtet! Siehe Beitrag # 57!
Da er dafür sorgt, das 20 A nicht überschritten werden, gibts auch keine Überlastung. Auch das hat er bereits geschrieben! Siehe Beitrag # 35!

Viele Grüße
Frank
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 06.03.2020 - 11:38 Uhr  ·  #69
Hallo

Baugleiche Generatoren für 1000 W haben die Gleiche Drehzahl, nur eine andere Wicklung.
48 V ist für 20,8 A und 24 V ist für 41,6 A !

Gruß Aloys.
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 06.03.2020 - 12:06 Uhr  ·  #70
so ist es.
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 06.03.2020 - 14:52 Uhr  ·  #71
Vielleicht drücke ich mich nicht verständlich aus...
Ein 24v generator mit 20A bei 500upm
Und
Ein 48v generator mit 20A bei 1000upm.
Gibt es unterschiede im Aufbau? Davon abgesehen das der 24v nur 500watt leistet und der 48v eben 1000watt. Das bei gleicher Leistung unterschiede in der Wicklung sind ist ja klar.
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 06.03.2020 - 16:31 Uhr  ·  #72
der Aufbau ansich ist gleich, jedoch muss ja der 48er seine Nennspannung von 48 v bei gleicher Drehzahl erreichen wie der 24er am 24v Akku. Daher ust seine Wicklung anders ausgeführt. das ist es was ich in meinem Post mit den Berechnungen versuchte zu erklären. Der 48er braucht also doppelt so viele Windungen in den Spulen um,beibsagen wir 100 UPM 48v statt 24 zu erzeugen. Doppelt so viele Windungen erfordern aber doppelt so viel Platz. Da dieser nicht zur Verfügung steht muss dünnerer Draht gewählt werden der in seinem Volumen nur halb so groß ist damit wieder die selbe Menge Kupfer im Generator eingebracht ist.

Dieser Draht ist nun also beim 48er doppelt so lang - das verdoppelt auch seinen Widerstand.

Er ust nun aber auch nur noch halb so "dick". Das wieserum verdoppelt den Wicklungswiderstand erneut, so dass er das vierfache des Wertes des 24V Geberators beträgt. Er verträgt daher weniger Strom als der 24v Generator - so wie das Aloys bereits sagte etwa die Hälfte
Daher wird jetzt bei Nutzung am 24v System deutlich mehr Verlustleustung im Generator umgesetzt.

denn diese errechnet sich aus Generatorwiderstand x Abgabestrom.

Die Leistungsabgabe des Generstors bleubt stets diebfkeuche wenn man ihn am enrsprechend konzipierten Spannungssystem,betreibt.

48volt x 20 Ampere Nennleistung ergeben die gleichen 1000 Watt wie 24Volt auf 40 Ampere.

Dein selber Generator in der 24V Version hätte also einen Maximalstrom von 40A aufgedruckt dort, wo bei dir jetzt die 20 stehen. Er wäre somit an das 24V System zum einen besser angepasst, da er besser der Rotorkennlinie folgt, zum anderen aber auch bei Sturm sicherer da er höhere Ströme verträgt und hätte zudem durch kleinere Verlustleistungen durch kleineren Widerstand über das gesamte Drehzahlspektrum einen deutlich höheren Wirkungsgrad da vier mal weniger Verlustwärme generiert wird.

ich hoffe das war nochmal verständlich zusammengefasst.
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 06.03.2020 - 17:26 Uhr  ·  #73
Hallo Max

Ich würde gerne zu Deiner letzten Argumentation etwas schreiben, Ich kopiere das mal nach hier!

Dein selber Generator in der 24V Version hätte also einen Maximalstrom von 40A aufgedruckt dort, wo bei dir jetzt die 20 stehen. Er wäre somit an das 24V System zum einen besser angepasst, da er besser der Rotorkennlinie folgt, zum anderen aber auch bei Sturm sicherer da er höhere Ströme verträgt und hätte zudem durch kleinere Verlustleistungen durch kleineren Widerstand über das gesamte Drehzahlspektrum einen deutlich höheren Wirkungsgrad da vier mal weniger Verlustwärme generiert wird.

Es stände also 24 V und 40 A auf dem Leistungsschild.
Da er aber in einem windschwachen Gebiet betrieben wird, muß mit eine geringeren Rotorkennlienie gerechnet werden.
Die 24 V Version ist bei Sturm genau so unsicher wie die 48 V Version, denn er verträgt zwar 40 A , hat aber nur die halbe Windungszahl, und daher bei höherem Strom, also den 40 A auch erst das gleiche Bremsmomend wie der 48 V Generator.
Beide Original Generatoren benötigen die gleiche Drehzahl, der eine bei 24 V und der andere bei 48 V.
Im Windschwachen Wohngebiet erreicht aber der 48 V G eher eine brauchbare Spannung, obwohr DIE ja beim 24 V er auch hochgesetzt werden könnte.
Also immer nur mit Elektronik.
Der Wirkungsgrad bleibt auch gleich denn doppelter Strom bei 1/4 Wiederstand benötigt nur die halbe Verlustspannung, aber von der halben Betriebsspannung.
So ist die Verlustwärme auch ausgeglichen und das Eta auch gleich.
Das Eta wirt nur besser bei geringerer Belastung, oder noch höherer Drehzahl wie angegeben.
Auch entwickelt ein Generator bei niedrigeren Drehzahlen ein höheres Bremsmoment im Bremsfall.
Er dreht auch nicht eher durch bei Generatorausfall, das liegt ganz alleine am Windrad und des Blattanstellwinkels.
Die Schnelllaufzahl bestimmt ja auch die Lastdrehzahl, die damit ja auch wesentlich niedriger liegt als die Lehrlaufdrehzahl bei ausfall des Generators, mindestens doppelt so hoch denke Ich.
2011 habe Ich umfangreiche Messungen an magneteregten kleinen Generatoren gemacht, die einiges über das Verhalten zu tage fördern was in keinem Lehrbuch steht, oder jeden falls nicht erklärt wirt.
Wenn gewünscht kann ich das ja hoch laden, aber Ich quengele ja nur !

Gruß Aloys.
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 07.03.2020 - 04:39 Uhr  ·  #74
Hallo Menelaos, deinen Aussagen stimme ich voll zu, verstehe ich auch alles so. Nur verstehst du meine Frage nicht. Die beiden vergleichsgeneratoren haben verschiedene Drehzahlen! Also braucht der 48v generator mit 20A keine andere Wicklung sondern wird dann mit höhere Drehzahl betrieben. Und der 24v generator wird mit weniger Drehzahl betrieben, hat auch nur 500watt. Als langsamläufer 24v als schnelläufer 48v. Diese beiden Generatoren unterscheiden sich doch nicht im Aufbau??
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 07.03.2020 - 05:15 Uhr  ·  #75
Habe jetzt mal das Berechnungstool für Scheibengeneratoren benutzt. Wenn ich die schnellaufzahl halbiere und die Systemspannung halbiere, kommt der gleiche Generator bei raus. Also sind die von mir aufgeführten Vergleichsgeneratoren im Aufbau identisch. Bedeutet für mich das ich ein 48V 1000watt Windrad gut als 24V 500watt Windrad bei halber Drehzahl nutzen kann. Dadurch habe ich eine sehr gute Schwachwindnutzung, das ist doch genau das was die meisten wollen! Man sollte nur die Sturmsicherung anpassen!
Wenn ich aber auf die 1000watt aus bin, dann geht das nur mit zusätzlicher Elektronik.

Danke
Jörg
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 07.03.2020 - 08:24 Uhr  ·  #76
Hallo Aloys,

ja, bitte mal Deine Ergebnisse hochladen, fände ich sehr interessant!

Grüße
seti2
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 07.03.2020 - 09:23 Uhr  ·  #77
Hallo

Ein paar Kurzschlußstromwerte.

Hallo zusammen

Ich habe den Motorgenerator noch ein mal gequält und folgendes heraus gefunden .

Drehzahl--Kurzschlußstrom-- Drehmoment !
1000 U/min-----43 A-------------164 Ncm
2000 U/min-----66,2A-----------146 Ncm
3000 U/min-----71 A------------111 Ncm
4000 U/min-----72,3A-----------88,8 Ncm
5000 U/min-----72 A------------75,2 Ncm
6000 U/min-----72 A------------65,8 Ncm

Wie man sieht, steigt der Strom nicht weiter an, auch bei erheblich höherer Drehzahl.
Wobei "erheblich", das DREIFACHE ist, und nicht einzelne Prozente !!!!!!
Das Drehmoment sinkt aber fast so stark wie die Drehzahl zu nimmt .

Ich sehe somit auch erwiesen an, das ein Motor, der durch den Steller ganz kurz geschlossen wird sich nicht selbst zerstören kann.
(Der gemessene Strom ist Gleichstrom hinter dem 3 Phasen Gleichrichter am Generator.)

Der Generator wiegt nur 650 g, daher die hohen Drehzahlen.
Die Magnete sind 2 mm dick und der Luftspallt 0,5 mm.

Gruß Aloys.
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 07.03.2020 - 09:32 Uhr  ·  #78
Interessant !
mich würde mal der Aufbau des Generators interessieren , vielleicht hast Du ein paar Bilder ?

viele Grüße
seti2
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 07.03.2020 - 09:44 Uhr  ·  #79
Hallo

Zum Thema Akkuladen.

Zum Beispiel Akkuladen !
Ein 100 Ah Akku , leider grade voll mit 10 A einwenig endladen !
In der Zeit dann alle Meßgeräte und Antrieb fertig gemacht !
Spannung wird am Gleichrichterausgang gemessen, ebenso der G Strom !

Bei 2660 U/min beginnt der Ladevorgang mit 1 A .

2800 U/min----5 A----12,75 V----63,0 W----32 Ncm
2980 U/min---10 A----12,85 V---128,5W----53,4 Ncm
3200 U/min---15 A----13,20 V---198,0W----75,6 Ncm
3460 U/min---20 A----13,69 V---273,8W----93,8 Ncm
3880 U/min---25 A----14,87 V---371,7W---110,0 Ncm
Das war mir dann zu viel für den Akku und in einer Pause noch mal 10 A stärker endladen.
Also mit 20 A , auch wärend der weiteren Tests !
Noch mal mit 25 A Ladestrom beginnend .
3570 U/min---25 A----13,40 V---335,0 W---107,4 Ncm
3850 U/min---30 A----13,85 V---415,5 W---125,6 Ncm
4230 U/min---35 A----14,87 V---520,0 W---141,0 Ncm
4920 U/min---40 A----16,55 V---662,0 W---153,6 Ncm

Ich habe dann wieder abgebrochen, da ich diese Stomstärke für sinnvoll und geeignet halte, bei 72 A Kurzschlußstrom.
So kann jeder für sich rechnen was er braucht.
Zur Erinnerung , der G ist der gleiche wie bei " 65/15 Motorbau " , in YY Ausfürung.
Da steht auch die Drehzahl pro Volt im Motorbetrieb !!

Man kann ja mal weiterrechnen und die Spannung mit der Drehzahl vergleichen.
Bei 2800 U/min und 5 A 12,75 V sind es 220 U/V
und bei 4920 U/min und 40 A 16,55V sind es schon 297 U/V, das sind etwa 34% mehr Drehzahl pro 1 V .
Es tritt auch im Generator ein Traffoefekt auf der sonst sonst eine Elektronik übernimmt, allerdings nicht programierbar ist.

Man soll natürlich nicht den Akku mit so hoher Spannung laden also fällt Schnellladen eigentlich für Akkus aus.
Es kann aus solchen Werten noch mehr heraus gelesen werden wenn man die Technik verstanden hat.

Gruß Aloys.
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Re: WKA mit 48V an 24V Batteriebank? Geht das?

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Gepostet: 07.03.2020 - 10:57 Uhr  ·  #80
Zitat geschrieben von Levcuso

Bedeutet für mich das ich ein 48V 1000watt Windrad gut als 24V 500watt Windrad bei halber Drehzahl nutzen kann. Dadurch habe ich eine sehr gute Schwachwindnutzung, das ist doch genau das was die meisten wollen! Man sollte nur die Sturmsicherung anpassen!
Wenn ich aber auf die 1000watt aus bin, dann geht das nur mit zusätzlicher Elektronik.


Genauso ist es, bei dir!

Die Sturmsicherung muss mechanisch sein,
weil sie eine elektrische Sturmsicherung (Bremsen durch Überlast und Kurzschluss),
hier, durch den um Faktor 4 höheren Innenwiderstand im Generator nicht wie angedacht funktionieren würde.

Allgemeine Aussagen kann man leider daraus nicht ableiten,
weil es, je nach Rotor, sein kann, dass der Rotor nicht anläuft, weil er zu früh belastet wird ...

Grüße
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