Hallo Allerseits,
ich beginne gerade meine Bachelorarbeit in Maschinenbau und will eine Bauanleitung über eine kleinst Windkraftanlage zum Laden von USB-Geräten erstellen. Anspruch der Arbeit ist, dass diese auch für Laien verständlich sein soll und aus so einfachen und günstigen Komponenten (am besten Schrott) wie möglich aufgebaut sein soll, dass diese an quasi jedem urbanen Ort auf der Erde gebaut werden kann. Im Vorfeld habe ich mir kaum Gedanken über die elektronischen Komponenten gemacht, sondern in bester Maschinenbauer-Manier nur Gedanken über die einfachst und bestmögliche Lagerung und Rotorart gemacht und gedacht, die elektrischen Komponenten wird es ja schon irgendwie geben... Bei mir ist leider nicht mehr so viel aus meiner Erstsemester-light-Elektrotechnik-Vorlesung hängengeblieben und bin gerade dabei mich wieder rein zu arbeiten. Ich würde mich über Hilfe sehr freuen, denn selbst wenn ich mich wieder rein gearbeitet habe, werde ich nicht das know-how und vor allem nicht die Erfahrung die für eine bestmögliche Umsetzung nötig sein werden.
Die erforderlichen Komponenten sind so weit ich das jetzt überschauen kann:
- Savonius Rotor
- Permanentmagnetgenerator (Gleich- oder Wechselstrom)
- Gleichrichter (ggf.)
- Spannungsbegrenzer auf 5V
- Strombegrenzer auf 1A
- USB-Anschlussbuchse der 5V, 1A haben soll und mit kurzgeschlossenen Datenkabeln um auch IPhones laden zu können
Erste Idee:
- Generator: Fahrraddynamo, Schrittmotor aus z.B. Druckern
- Gleichrichter: Brückengleichrichter (entweder fertig als B100C5000 o.ä.) oder aus vier Dioden mit parallelen Kondensatoren
- Spannungsbegrenzer: IC 7805 oder von Recom
- Strombegrenzer aus zwei Transistoren und zwei Widerständen
Meine Fragen:
1. Wie würdet ihr mit möglichst billigen und überall verfügbaren Komponenten die Anwendung vom Generator bis zum USB-Anschluss lösen? Bzw. gibt es vielleicht schon fertige Bauteile die irgendwo verbaut sind, die man verwenden kann. Oder könnte man -naiv gefragt- den Generator an einem normalen USB-Ladegerät für die Steckdose anschließen?
2. Wie findet ihr die von mir grob skizzierte Schaltung? Welche Verbesserungsvorschläge habt ihr im Sinne der möglichst billigen und überall verfügbaren Komponenten?
3. Welche Elektromotoren/Generatoren würdet ihr Vorschlagen und in welchen Geräten wären diese Verbaut aus denen man sie 'zweckentfremden' könnte? Gerne auch Ideen wo man Generatoren mit 4, 6 oder 8 Polen findet, um möglichst schon bei geringen Drehzahlen die Nennleistung zu erreichen.
ich beginne gerade meine Bachelorarbeit in Maschinenbau und will eine Bauanleitung über eine kleinst Windkraftanlage zum Laden von USB-Geräten erstellen. Anspruch der Arbeit ist, dass diese auch für Laien verständlich sein soll und aus so einfachen und günstigen Komponenten (am besten Schrott) wie möglich aufgebaut sein soll, dass diese an quasi jedem urbanen Ort auf der Erde gebaut werden kann. Im Vorfeld habe ich mir kaum Gedanken über die elektronischen Komponenten gemacht, sondern in bester Maschinenbauer-Manier nur Gedanken über die einfachst und bestmögliche Lagerung und Rotorart gemacht und gedacht, die elektrischen Komponenten wird es ja schon irgendwie geben... Bei mir ist leider nicht mehr so viel aus meiner Erstsemester-light-Elektrotechnik-Vorlesung hängengeblieben und bin gerade dabei mich wieder rein zu arbeiten. Ich würde mich über Hilfe sehr freuen, denn selbst wenn ich mich wieder rein gearbeitet habe, werde ich nicht das know-how und vor allem nicht die Erfahrung die für eine bestmögliche Umsetzung nötig sein werden.
Die erforderlichen Komponenten sind so weit ich das jetzt überschauen kann:
- Savonius Rotor
- Permanentmagnetgenerator (Gleich- oder Wechselstrom)
- Gleichrichter (ggf.)
- Spannungsbegrenzer auf 5V
- Strombegrenzer auf 1A
- USB-Anschlussbuchse der 5V, 1A haben soll und mit kurzgeschlossenen Datenkabeln um auch IPhones laden zu können
Erste Idee:
- Generator: Fahrraddynamo, Schrittmotor aus z.B. Druckern
- Gleichrichter: Brückengleichrichter (entweder fertig als B100C5000 o.ä.) oder aus vier Dioden mit parallelen Kondensatoren
- Spannungsbegrenzer: IC 7805 oder von Recom
- Strombegrenzer aus zwei Transistoren und zwei Widerständen
Meine Fragen:
1. Wie würdet ihr mit möglichst billigen und überall verfügbaren Komponenten die Anwendung vom Generator bis zum USB-Anschluss lösen? Bzw. gibt es vielleicht schon fertige Bauteile die irgendwo verbaut sind, die man verwenden kann. Oder könnte man -naiv gefragt- den Generator an einem normalen USB-Ladegerät für die Steckdose anschließen?
2. Wie findet ihr die von mir grob skizzierte Schaltung? Welche Verbesserungsvorschläge habt ihr im Sinne der möglichst billigen und überall verfügbaren Komponenten?
3. Welche Elektromotoren/Generatoren würdet ihr Vorschlagen und in welchen Geräten wären diese Verbaut aus denen man sie 'zweckentfremden' könnte? Gerne auch Ideen wo man Generatoren mit 4, 6 oder 8 Polen findet, um möglichst schon bei geringen Drehzahlen die Nennleistung zu erreichen.
)