Rotorblätter und Air-X

 
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 11.03.2008 - 20:03 Uhr  ·  #61
Hallo Lutz,

also wenn Dein Generator die Bezeichnung MY1016 trägt und er für 250W
ausgelegt ist, so benötigt er für seine Nennleistung 3250U/min bei 13,7A,
er wird also erst bei ca. 1625U/min in der Lage seine 12V zu produzieren.
(Ich habe beim Hersteller nachgesehen.)
Hier hat man ähnlich wie bei einer Autolichtmaschine dickeren Querschnitt,
dafür weniger Windungen. Auch hier benötigt man zur
Spannungserzeugung rel. hohe Umdrehungszahlen. Du benötigst diese
1625 U/min zum Ladebeginn, unter der Drehzahl spielt sich ohne
Step-up -controller garnichts ab. Die Frage die sich stellt ist, reicht die
Kraft Deiner Flügel aus um bei Normalwind unter Last diese Drehzahlen
über die Übersetzung zu erreichen?

Gruß
Günter
Westerwald
Harzer
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 12.03.2008 - 00:01 Uhr  ·  #62
Hallo alle,

@ Jürgen
Ich kenne den Beitrag mit deinen Messungen und habe mich schon geärget das ich den anderen nicht gekauft habe. Das die Messergebnisse nicht so toll sind habe ich auch gelesen, nur hatte ich das Teil da schon bestellt.
Es ist auch wirklich schwierig was vernünftiges zu finden. Trotzdem finde ich toll wie du das gemacht hast.
Den Ac aus deiner Messreihe hast du nicht noch zufällig :?: und brauchst ihn eigentlich gar nicht 😉

An der Übersetzung habe ich heute wieder gearbeitet.
Ich bin jetzt bei 1:5 angekommen.
Die Riemenscheibe am Generator bleibt, ich ändere die große Miramidscheibe auf der Hauptwelle. Das ist einfacher. Problematisch wird es aber mit dem Rippenband. Der originale ist jetzt natürlich viel zu lang, doch ich habe gestern eine Adresse ausgegraben wo es die Dinger schon ab 280 mm gibt.

Dabei handelt es sich um einen DC-Permanentmagnet-Generator (Bürstenläufer).
Die max. Leistung von 24V/10,5A wird bei 2900 U/min erreicht.


Das ist aus der Beschreibung des Händlers. Vielleicht wurde der Generator irgendwie geändert was die Leistung angeht und daher der geringe Widerstand und die geringere Leistung.
Das ist aber alles kein Problem, denn alles was ich bis jetzt gebaut habe dient eigentlich nur der "Erkundung".
Was geht hier am Standort, was sagen meine Nachbarn, was kann ich technisch realisieren, wie weit reicht mein Verstand und wie nutze ich es sinnvoll.
Das Laden einer Batterie habe ich eigentlich überhaupt nicht vor.
Für mich gibt es nur zwei wirklich sinnvolle Nutzungsvarianten wenn man einen Netzanschluß hat.
1. so wie es Günter bauen möchte mit seinem WW- Speicher oder
2. als Netzeinspeisung ins Hausnetz, nur Netzteinspeisung mit einer selbst gebauten WKA habe ich noch nicht "gesehen".
Hat das schon mal jemand genehmigt bekommen :?:

Dazu kommt noch das ich etwas bauen möchte was nicht "nur" technisch top ist, sondern auch noch schön anzuschauen ist. Einfach gefällt. Nicht nur uns Selbstbauern sondern jedem Spaziergänger. Daher auch das Grundgerüst aus Holz, leicht zu bearbeiten und zu ändern. Industriedesign wäre wohl das Wort dafür. :roll:
jensen1708
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 12.03.2008 - 00:03 Uhr  ·  #63
Hallo Günther hallo alle !
Wollte nochmal etwas zum Innenwiderstand schreiben, auch wenn es nicht so richtig hier reinpasst.
Günther mit Lenzsches Gesetz habe ich nicht die Gegeninduktion, die ja erst bei höheren Frequenzen eine Rolle spielt, gemeint.
Bewegt man ein Leiter im Magnetfeld entsteht eine Induktionsspannung Uind.
Schließt man die Leiterschleife über ein Widerstand(Ri,Ra) kurz so fließt in der Spule ein Induktionsstrom Iind=Uind/R-der Induktionsstrom erzeugt eine Kraft die der eigentlichen Bewegung entgegengerichtet ist.
Um die Bewegung gegen die Lorentzkraft F=I*d*B (I- der Strom, d-Länge des Leiters im Magnetfeld, B-Flussdichte) aufrechtzuerhalten muss die Leistung Pmech=F*v=I*d*B*v aufgebracht werden.(v=Geschwindigkeit des Leiters)
Dadurch entsteht im Generator die elektr.Leistung Pel=Uind*Iind=d*v*B*I also dieselbe, die man mechanisch gegen die Lorentzkraft aufbringen muss.Nur wenn der Strom in der Leiterschleife größer wird müssen wir eine erhöhte Kraft aufwenden. (v,B und d konstant) Und der Strom wird von der Induktionsspannung und dem Widerstand(Ri,Ra) bestimmt. Wenn Ri größer wird ->wird der Strom kleiner->die mechanische Kraft auch kleiner umgekehrt wie du es vermutest.
Die Leistungsgleichung eines Generators Pmech=Pel+Pv
Pmech- mechanische Leistung an der Welle
Pel-elektrische Leistung am Ra
Pv-Verlustleistung am Ri(Spulenwiderstand)
Dein Beispiel mit 12V und 24V wicklung habe ich mal durchgerechnet-natürlich wird bei 24V mehr Kraft nötig, wenn deine 24 V Wicklungen den gleichen Innenwiderstand wie die 12V Wicklungen hätten(dickerer Draht)wäre die Kraft noch viel größer.Allerdings verschiebt sich die Leistung zu Pel hin(Pv wird kleiner)
Hier mal meine Rechnung:



Noch ein Beispiel:
Ein Generator wird kurzgeschlossen-der einzige Widerstand der den Induktionsstrom hemmt ist der Innenwiderstand der Spule.
Ri klein->Iind wird größer->Kraft zum Bewegen der Welle muss größer werden. Pmech=Pv->erzeugte Leistung wird nur am Ri verbraten.Wird jetzt Ri größer wird der Strom kleiner und die Kraft ebenfalls->Ri ganz groß d.h. lastloser Generator Kraft gegen Null.
Ich hoffe es ist einigermaßen verständlich gewesen.
Gruß Jens
seti2
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 12.03.2008 - 09:04 Uhr  ·  #64
Zitat geschrieben von Harzer

Den Ac aus deiner Messreihe hast du nicht noch zufällig :?: und brauchst ihn eigentlich gar nicht 😉


Hi Harzer,

was meinst Du mit "Ac" ???

Grüße
Jürgen
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 12.03.2008 - 17:10 Uhr  ·  #65
Hallo zusammen,
Hallo Jens,

prima daß Du hier auch Deinen Kommentar beisteuerst. Hat mich doch
zum Überdenken gezwungen und mich nachdenklich werden lassen.


Du schriebst:
der Induktionsstrom erzeugt eine Kraft die der eigentlichen
Bewegung entgegengerichtet ist.


Hier sollten wir kurz abstimmen, ob wir gleicher Meinung sind,
für mein Verständnis baut der fließende Strom durch den Leiter um den
Leiter mittels Kraftlinien ein Feld auf. In der Spule bilden sich diese
Feldlinien zu einem gemeinsamen Kraftfeld auf, das Prinzip eines
Elektromagneten. Diese elektromagnetischen Spulenfelder stehen der
Drehbewegung unserer Permanentmagnetfelder im Rotor entgegen.

Du hast von der normal erzeugten induzierten Spannung gesprochen, nicht
von einer entgegengerichteten, das habe ich mißverstanden.

Um die Bewegung gegen die Lorentzkraft F=I*d*B (I- der Strom,
d-Länge des Leiters im Magnetfeld, B-Flussdichte) aufrechtzuerhalten
muss die Leistung Pmech=F*v=I*d*B*v aufgebracht werden.
(v=Geschwindigkeit des Leiters)
Dadurch entsteht im Generator die elektr.Leistung
Pel=Uind*Iind=d*v*B*I also dieselbe, die man mechanisch gegen die
Lorentzkraft aufbringen muss.


Dieser Punkt ist auch klar.

Nur wenn der Strom in der Leiterschleife größer wird müssen wir
eine erhöhte Kraft aufwenden. (v,B und d konstant)


Rein formelmäßig ist das ok. Aber wenn ich z.B. eine 12VWicklung durch
eine 24V Wicklung im gleichen Nut ersetzen will, oder einfach nur
umschalte bedeutet das ja , daß ich die doppelte Anzahl von Leitern
bekomme, sie sollen mir ja theoretisch die doppelte Spannung erzeugen.

Der Faktor "d" Gesamt-Länge der Leiter im Feld bleibt hier ja nicht
konstant, da der Widerstand der Wicklung sich vervierfacht erhöht sich der
Gesamtwiderstand, der Stromfluß wird entsprechend niedriger und wenn
man nur letzteren Punkt betrachtet, so müßte dann ja die aufzubringende
Gesamtleistung eher sinken. Dementsprechend müßte das Rad ja leichter
anlaufen, weniger Pmech. wären aufzubringen.

Und genau hier habe ich mein Problem, ich hätte das bestimmt auch
nochmal zur Diskussion gestellt, jetzt bist Du mir zuvorgekommen.
Die Drehbewegung ist eindeutig schwerer, von niedrigster Drehzahl an zu
spüren und eben nicht leichter auf Grund höheren Widerstandes.


Für mich gilt es als ersten Schritt zu klären, wenn ich bei gleichbleibender
Pmech. und gleichbleibendem Strom nur das Widerstandsverhältnis
ändere, der Gesamtwiderstand aber gleich bleibt,
sodaß wie in folgendem Beispiel einmal 1Watt Leistung am Ri abfällt,
und einmal 11Watt, wie verhält sich diese Magnetisierung?



Für mich sind die Spulen dann ganz normale Verbraucher im Stromkreis,
deren Leistung ich mit P = U * I berechne.

Wenn ich z.B. eine 24V Spule gewickelt habe( Ich kann ja auf 24V wickeln
aber trotzdem nur 12V erzeugen) mit entsprechend mehr Windungen,
höherem Widerstand und mit gleichbleibendem Strom 1A arbeite, wird
dann die eintretende Feldbildung, Magnetisierung nicht durch die Höhe
der abfallenden Leistung bestimmt? Einmal 11Watt bei 11Volt
Spannungsabfall und einmal 1Watt bei 1V, jeweils bei 1A?

Konkret gefragt, wird die Magnetisierung der Spulen, die ja den
Widerstand für die Drehbewegung darstellt, nicht entsprechend
unterschiedlich ausfallen? Obwohl der Stromfluß und das Kraftlinienfeld
der PM gleichbleibt. Ich vermute fast daß man hier die Anzahl der
Windungen für die Magnetisierung bzw. die Spannungserzeugung mit
berücksichtigen muß. Ich suche also noch nach einer plausiblen Erklärung
für diese Schwergängigkeit, bis jetzt vermute ich nur :oops: .


Gruß
Günter
Westerwald
jensen1708
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 13.03.2008 - 01:07 Uhr  ·  #66
Hallo Günther hallo alle !
Hier sollten wir kurz abstimmen, ob wir gleicher Meinung sind,
für mein Verständnis baut der fließende Strom durch den Leiter um den
Leiter mittels Kraftlinien ein Feld auf. In der Spule bilden sich diese
Feldlinien zu einem gemeinsamen Kraftfeld auf, das Prinzip eines
Elektromagneten. Diese elektromagnetischen Spulenfelder stehen der
Drehbewegung unserer Permanentmagnetfelder im Rotor entgegen.

Ja so in etwa stelle ich mir das auch vor.

Du hast von der normal erzeugten induzierten Spannung gesprochen, nicht
von einer entgegengerichteten, das habe ich mißverstanden.

Die induzierte Spannung ist ja auch nicht entgegengesetzt, sondern der daraus entstehende Strom in der Leiterschleife erzeugt eine entgegengesetzte Kraft zur Kraft die die Spannung induziert hat.(siehe oben)

Der Faktor "d" Gesamt-Länge der Leiter im Feld bleibt hier ja nicht
konstant, da der Widerstand der Wicklung sich vervierfacht erhöht sich der
Gesamtwiderstand, der Stromfluß wird entsprechend niedriger und wenn
man nur letzteren Punkt betrachtet, so müßte dann ja die aufzubringende
Gesamtleistung eher sinken. Dementsprechend müßte das Rad ja leichter
anlaufen, weniger Pmech. wären aufzubringen.

In der Formel habe ich festgelegt das die Drehzahl,dasMagnetfeld und die Leiterlänge(Windungszahl) gleich bleibt und dann nur der Strom entscheidend ist.
Der Widerstand der Wicklung vervierfacht sich zwar, aber die Windungszahl verdoppelt sich und damit die induzierte Spannung ebenfalls.Wenn ich in der doppelten Windungszahl die Hälfte des induzierten Stromes fließen lasse habe ich die gleiche Kraft(Pmech).
Vergleiche Beispiel : 12V->Ri=1ohm,Ra=1ohm->I=6A
24V->Ri=4ohm,Ra=1ohm->I=4,8A wenn Ra+Ri= 8 ohm sind ist der Strom 3A und dann die Kraft dieselbe wie bei 12V Wicklung.

Für mich sind die Spulen dann ganz normale Verbraucher im Stromkreis,
deren Leistung ich mit P = U * I berechne.

Ja, die Verbraucher im Stromkreis sind der Innenwiderstand und der Lastwiderstand(Ra). Die "Herstellung" der Energie erfolgt in der Spule durch P=Uind*Iind dabei wird I vom Ri und Ra bestimmt und natürlich von Uind.
Du musst davon abkommen den Innenwiderstand der Spule zur Spule zuzuordnen, eine ideale Spule hätte ja auch keinen Innenwiderstand.

Wenn ich z.B. eine 24V Spule gewickelt habe( Ich kann ja auf 24V wickeln
aber trotzdem nur 12V erzeugen) mit entsprechend mehr Windungen,
höherem Widerstand und mit gleichbleibendem Strom 1A arbeite, wird
dann die eintretende Feldbildung, Magnetisierung nicht durch die Höhe
der abfallenden Leistung bestimmt? Einmal 11Watt bei 11Volt
Spannungsabfall und einmal 1Watt bei 1V, jeweils bei 1A?

Nein,die mech Leistung ist gleich, nur Pv(amRi) und Pel(am Verbraucher) verschieben sich. Allerdings musst du bei deinem Beispiel aufpassen, da du die 12 V ja schon bei der halben Drehzahl erzeugst und Pmech=F*v ist.
Die Kraft müsste eigentlich doppelt so groß sein da v die Hälfte ist. Pmech muss gleich bleiben.
Jetzt kann ich langsam nicht mehr schreiben, geschweige denn nachdenken!

:roll:
Gruss Jens
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 13.03.2008 - 13:22 Uhr  ·  #67
Hallo zusammen,
Hallo Jens,

ich habe im Moment das Problem, daß ich sehr wohl weiß, daß
die Formeln natürlich i.O. sind, aber ich habe immer noch das Gefühl, daß
die Magnetisierung (Pv Verlustleistung) sich irgendwie anders verhält,
und dementsprechend anders einzuordnen ist.

Um zu beschreiben, wo es bei mir hakt folgendes Beispiel:

Du hast einen 12V gewickelten Generator mit einem Ri von 1Ohm
und einem Ra von ebenfalls 1Ohm. Wir haben also einen Rges =2Ohm
Können wir diese Bestückung rel. leicht andrehen? Ich denke ja.

Jetzt nehmen wir einen Generator mit dünnerem Querschnitt aber gleicher
Windungszahl der deshalb einen Innenwiderstand von 2Ohm aufweist.
Den schließen wir aber kurz, sodaß nur der Ri im Stromkreis ist.
Auch dieser Stromkreis weist einen Gesamtwiderstand von 2Ohm auf, bei
gleicher Umdrehung und gleicher Windungszahl würde die gleiche
Spannung erzeugt bei gleichem Stromfluß. Läßt sich diese Bestückung
leicht andrehen? Ich denke nein, sie bremst fast kpl. ab.


Im ersten Beispiel hatten wir Pmech = Pel + Pv = ? (Für eine bestimmte Drehzahl)
Im zweiten Beispiel ergibt das Pmech = Pv = ? (für die gleiche Drehzahl)

Wenn wir nun eine Drehzahl voraussetzen die 12V erzeugen würde,
so würde Pmech im ersten Beispiel 12Watt +12Watt = 24Watt betragen,
bei einem Strom von 6A

Im zweiten Beispiel müßte dann Pmech bei 12V sein Pmech = Pv
also 24Watt bei 6A.

Rein rechnerisch wäre hier von den Formeln her, die gleiche mech.
Leistung aufzubringen, beide Testversionen müßten sich also gleich leicht
andrehen lassen. Aber genau dieses tun sie nicht. Für mich der
Unterschied zwischen Theorie und Praxis.


Sicherlich weiß ich, daß es auch hierfür eine logische Erklärung gibt, bis
jetzt vermute ich immer nur,

daß z.B. es eine Rolle spielt ob die kpl. Spannung oder nur die halbe
Spannung an dem Ri bzw. dem Widerstand der Spulen abfällt. Auch wenn
die Gesamtleistung(rein rechnerisch) anscheinend die gleiche ist.


Es muß doch zu erklären sein, weshalb die aufzuwendende Kraft beim
Andrehen so hoch ist. Und dies läßt sich doch nur über die zusätzliche
Magnetisierung der Spulen erklären, eben daß Ihnen im zweiten Beispiel
die doppelte Spannungshöhe zur Verfügung steht, hier müßte die
Magnetisierung doch entsprechend stärker ausfallen. Und eben auf Grund
dieser zusätzlichen Magnetisierung wird die Verlustleistung entsprechend
höher sein und die aufzuwendende Pmech?

Was sehe ich denn jetzt falsch :lol: :lol:

Gruß
Günter
Westerwald
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 14.03.2008 - 00:12 Uhr  ·  #68
Hallo alle zusammen Hallo Günther !

Jetzt nehmen wir einen Generator mit dünnerem Querschnitt aber gleicher
Windungszahl der deshalb einen Innenwiderstand von 2Ohm aufweist.
Den schließen wir aber kurz, sodaß nur der Ri im Stromkreis ist.
Auch dieser Stromkreis weist einen Gesamtwiderstand von 2Ohm auf, bei
gleicher Umdrehung und gleicher Windungszahl würde die gleiche
Spannung erzeugt bei gleichem Stromfluß. Läßt sich diese Bestückung
leicht andrehen? Ich denke nein, sie bremst fast kpl. ab.


Ich glaube und bin fast sicher, das dort die gleiche Leistung Pmech und auch die gleiche Kraft F notwendig ist, da gleiche Windungszahl.

Im ersten Beispiel hatten wir Pmech = Pel + Pv = ? (Für eine bestimmte Drehzahl)
Im zweiten Beispiel ergibt das Pmech = Pv = ? (für die gleiche Drehzahl)

Wenn wir nun eine Drehzahl voraussetzen die 12V erzeugen würde,
so würde Pmech im ersten Beispiel 12Watt +12Watt = 24Watt betragen,
bei einem Strom von 6A

Im zweiten Beispiel müßte dann Pmech bei 12V sein Pmech = Pv
also 24Watt bei 6A.

Rein rechnerisch wäre hier von den Formeln her, die gleiche mech.
Leistung aufzubringen, beide Testversionen müßten sich also gleich leicht
andrehen lassen. Aber genau dieses tun sie nicht. Für mich der
Unterschied zwischen Theorie und Praxis.


Ich weiß jetzt nicht so richtig welches Beispiel du meinst, falls das in deinem letzten Beitrag mit gleicher Windungszahl ist Pmech nicht 24W sondern Pmech=Uind*Iind =12V*6A= 72W und Pv=I²*R=36W und Pel=36W
Beim 2.Beispiel Pmech =72W Pv=6A²*2ohm=72W
Durch die gleiche Windungszahl müssten die Kraft und die Leistung gleich sein.
Hast du denn ein Praxisbeispiel für deine Theorie?

Bei den beiden Beispielen mit deinem Generator 12V/24Vhatte ich doch geschrieben, das die gleich mechanische Leistung notwendig ist, aber nicht die gleiche Kraft F beim Andrehen. Da Pmech=F*v und im zweiten Beispiel die doppelte Windungszahl existiert brauche ich nur die halbe Geschwindigkeit aber die doppelte Kraft beim Andrehen.
z.B. 1.Beispiel erzeugt der Generator bei 100U/min 12 Volt ->Pmech=24W
2.Beispiel erzeugt er bei 50 U/min 12 Volt Pmech=24W v die Hälfte und dadurch F doppelt so groß.
Ein Praxisbeispiel wäre für uns jetzt das beste Beweismittel.

Gruß Jens
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 14.03.2008 - 09:53 Uhr  ·  #69
Hallo zusammen,
Hallo Jens,

Ich glaube und bin fast sicher, das dort die gleiche Leistung Pmech
und auch die gleiche Kraft F notwendig ist, da gleiche Windungszahl.



hier glaube ich, daß es sich nicht so verhält. In der Praxis ist das eine
unsere Kurzschlußbremse (kein Verbraucher), die eingesetzt wird um das
Rad zu stoppen, also großer mechanischer Widerstand,

die andere Version (mit 1Ohm Verbraucher) wäre eine optimale
Anpassung hier würde sich das Rad wesentlich leichter drehen lassen.
obwohl in beiden Fällen die gleiche el. Leistung im Stromkreis verbraucht
würde.


Ich weiß jetzt nicht so richtig welches Beispiel du meinst, falls das in
deinem letzten Beitrag mit gleicher Windungszahl ist Pmech nicht 24W
sondern Pmech=Uind*Iind =12V*6A= 72W und Pv=I²*R=36W und
Pel=36W
Beim 2.Beispiel Pmech =72W Pv=6A²*2ohm=72W



Du hast natürlich recht.
Hier ging es um ein bewußt konstruiertes Beispiel, ich hatte mir ein paar
Skizzen dazu gemacht, hinterher habe ich den Wert aus der falschen
Skizze übernommen :oops: .

Mir ging es darum, für beide Beispiele den gleichen el. Leistungswert zu
erhalten bei gleicher Windungszahl und gleichem Stromfluß. Hier zeigen
die 72Watt aber das gleiche Verhältnis auf.

Mir geht es in diesen Beispielen um folgendes:
Ich vermute, daß die Formel Pmech = Pel * Pv zwar stimmt, daß sich
der Wert Pv aber zusammensetzt aus den rein ohmschen Verlusten
(elektrische Verluste) + der Kraft, die erforderlich ist, die jeweilig
entstehende magnetische Kraft (also eigentlich eine mechanische Kraft)
zu überwinden. Wenn wir diese Kraft mal Pmag nennen, so müßte die
Formel dann Lauten Pmech = Pra + Pri + Pmag.

Und hier liegt mein Knackpunkt, ich vermute, daß sich je nach Anpassung
diese Pmag je nach abfallender Spg. verändert.
Warum vermute ich das?

In meinem vorletzten Beitrag mit den beiden kleinen Skizzen haben wir
einmal eine Leistung an den Spulen von P = 1V *1A = 1Watt
und im anderen Fall P = 11V *1A = 11Watt.

Bestimmt kannst Du Dir vorstellen, wenn du eine Relaisspule hast,
die Du einmal mit 1V * 1A bestromst also mit einem Watt dieses Relais
wird eine Anzugskraft entwickeln die einem Watt entspricht.
Legst Du aber 11V bei 1A an die Spule wird Dir das Relais wesentlich
stärker anziehen. In unserem letzten Beispiel mit den 72Watt bekommen
die Spulen ja einmal 36Watt bei 6A und einmal 72Watt bei 6A.

Hier bin ich mir ziemlich sicher, daß die 72Watt bei gleicher Windungszahl
und gleichem Stromfluß eine ungleich höhere Magnetisierung in den
Spulen hervorrufen.

Obwohl die insgesamt errechnete el. Leistung in beiden Fällen gleich ist,
nämlich 72Watt, wird der einzusetzende Wert für Pmag wesntlich höher
sein. Ich denke, daß sich je nach Widerstandsaufteilung, also je nach
abfallender Spannung an den Spulen bei gleichem Strom diese Pmag
im gleichen Verhältnis ändert. Dieser Wert wird am höchsten sein, wenn
eben die gesamte Spannung im Falle eines Kurzschlusses an den Spulen
abfällt. Jetzt wäre die Verlustleistung im Generator = Pv wesentlich höher
anzusetzen.

In diese Richtung geht meine Vermutung, das Beispiel aus der Praxis ist
eben besagte Kurzschlußbremse heranzuziehen. Ich habe diese
Widerstandsaufteilungen des halb so gewählt, um gleichen Stromfluß zu
erhalten und nur über die Widerstandsaufteilung mehr Spannung an die
Spulen zu bekommen.
Wie denken unsere anderen Spezies denn hierüber?

Gruß
Günter
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 14.03.2008 - 10:48 Uhr  ·  #70
Hallo alle, Hallo Günther !
In diese Richtung geht meine Vermutung, das Beispiel aus der Praxis ist
eben besagte Kurzschlußbremse heranzuziehen. Ich habe diese
Widerstandsaufteilungen des halb so gewählt, um gleichen Stromfluß zu
erhalten und nur über die Widerstandsaufteilung mehr Spannung an die
Spulen zu bekommen.

Die Kurzschlußbremse bei einen Generator mit 1ohm Innenwiderstand und angenommen 500W ist doch viel stärker als die Bremse bei einem 250W Generator mit 2 ohm Innenwiderstand (gleiche Windungszahl vorrausgesetzt).
Wenn ich an den 250 W Generator einen 2,50m Repeller anbaue kann ich mir kaum vorstellen das die Bremse das hält!

Bestimmt kannst Du Dir vorstellen, wenn du eine Relaisspule hast,

die Du einmal mit 1V * 1A bestromst also mit einem Watt dieses Relais
wird eine Anzugskraft entwickeln die einem Watt entspricht.
Legst Du aber 11V bei 1A an die Spule wird Dir das Relais wesentlich
stärker anziehen. In unserem letzten Beispiel mit den 72Watt bekommen
die Spulen ja einmal 36Watt bei 6A und einmal 72Watt bei 6A.


Zu den Relaisspulen muss ich dir erstmal wieder eine Formel zeigen:
H=I*(N/l) H-magn.Feldstärke I-Strom N-Windungszahl l-Länge der Spule
Man sieht in dieser Formel wieder das nur der Strom für die Manetisierung zuständig ist.
Dein Relais mit 11V bei ein 1A hat daher mehr Windungen, falls du aber nur den Durchmesser verringerst bis bei 11V nur noch 1A fließt hat das Relais nicht mehr Anzugskraft sondern nur mehr Verlustleistung über den viel höheren Innenwiderstand.

Kannst du mal die Werte deines 12V/24V Generators posten, damit wir mal ein Praxisbeispiel mit zwar nicht gleichem Pmech aber gleicher Kraft zum Andrehen ausrechnen können?

Habe heute einen freien Tag!! 😉

Gruß Jens
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 14.03.2008 - 13:18 Uhr  ·  #71
Hallo nochmal, alle und Jens

so hab ich das auch nicht gemeint

Die Kurzschlußbremse bei einen Generator mit 1ohm
Innenwiderstand und angenommen 500W ist doch viel stärker als die
Bremse bei einem 250W Generator mit 2 ohm Innenwiderstand (gleiche
Windungszahl vorrausgesetzt).


sondern so



in beiden Kreisen habe ich die gleiche Gesamtleistung die ich ja durch
Pmech aufbringen muß, nämlich 72Watt.
In Kreis 1 fallen an den Spulen 6V *6A = 36Watt an. Die sorgen für die Magnetisierung.

In Kreis 2 haben wir die gleiche Windungszahl aber dünneren Draht, wir
haben jetzt 2Ohm Widerstand. Rein rechnerisch fällt hier auch eine
Gesamtleistung von 72Watt an, nur fällt jetzt bei gleichem Strom an den
Spulen eben 12V * 6A ab, somit die kpl.Leistung.

Ist es denn nun so, daß bei gleicher aufzubringender Gesamtleistung, in
beiden Fällen die Magnetisierung für die Spulen gleich ausfällt?
Obwohl im Nr.1 nur 36Watt und in Nr.2 72Watt abfallen?

Meine Wicklung hat im Stern, doppelt genutzter Querschnitt, also für 12V
einen Ri von 1,8Ohm
Auf 24V geschaltet, doppelte Windungszahl und ungefähr 7,2Ohm
Innenwiderstand. Ich teste den Anlauf z.B. mit 35Watt.

Gruß
Günter
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 14.03.2008 - 14:14 Uhr  ·  #72
Hallo alle (falls das überhaupt noch jemanden interessiert),Hallo Günther !

In Kreis 1 fallen an den Spulen 6V *6A = 36Watt an. Die sorgen für die Magnetisierung.
Die sorgen nicht für die Magnetisierung sondern für Wärme, oder wo denkst du kommt die Wärme im Generator her. Für die Magnetisierung, ich wiederhole mich jetzt, sorgt die induz. Spannung * dem induz. Strom Uind*Iind=72W.
Wie soll denn deiner Meinung nach ein idealer Generator mit Ri=0 funktionieren? Der müsste dann ja keine Magnetisierung haben.
Was sagst du eigentlich zu dem Beispiel mit dem Relais. Um ein gleiches Relais mit unterschiedlichen Spannungen zu bauen ändere ich den Querschnitt und die Windungszahl.
Gruß Jens
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 16.03.2008 - 22:02 Uhr  ·  #73
Hallo alle Hallo Günther !
Wenn du deine Wicklungen kurzschließt, hast du da unterschiedliche Kräfte beim Andrehen?
Was meinst du mit 35Watt?
Gruß Jens
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 17.03.2008 - 18:56 Uhr  ·  #74
Hallo zusammen,
Hallo Jens,
konnte mich leider nicht eher melden, habe im Moment vollen
Rentnerstreß :lol: . Die Holzsaison ist eröffnet und parallel hat eine
meiner Töchter mit ihrem Hausbau begonnen. Im Moment könnt ich mich
vierteilen :lol:

(falls das überhaupt noch jemanden interessiert),

Das glaube ich schon, wenn auch nicht immer direkt, sondern immer erst
dann, wenn man eben vor dem Problem steht und die Anlage bei
Schwachwind startet aber nicht durchlaufen kann.

Für die Magnetisierung, ich wiederhole mich jetzt, sorgt die induz.
Spannung * dem induz. Strom Uind*Iind=72W.


Tja, irgendwie ja und irgenwie nicht. Bisher habe ich Dich immer so
verstanden, daß nur die Höhe des Stromes für die Magnetiesierung ver-
antwortlich sein soll. Auch hiermit habe ich mich weitgehend anfreunden
können, aber nicht so ganz und habe deshalb immer Beispiele konstruiert,
in denen der Stromfluß gleich war bei unterschiedlicher
Widerstandsanpassung. Um diese abstrakten Beispiele jetzt mal außen
vor zu lassen, habe ich jetzt das Beispiel mit meiner Mühle und den
dazugehörigen Daten genommen. Es muß doch auch möglich sei, hier
Schritt für Schritt zu begründen, weshalb meine Mühle in 24V
Schaltung mit 88 Windungen es einfach nicht schafft, mit einer einfachen
35Watt Birne als zugeschaltetem Verbraucher bei Schwachwind an -und
vernünftig durchzulaufen. Zum besseren Verständnis


Hier das neue Bild jetzt mit beiden Ra- Verbraucherwerten. :lol:




Hoffentlich jetzt alles korrekt :oops:

Gruß
Günter
Westerwald
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 17.03.2008 - 21:45 Uhr  ·  #75
Hallo alle Hallo Günther !
Das mit dem Holz kommt mir bekannt vor, mein Vater (ebenfalls Renter) sägt und stapelt gerne Holz und ich muss es ranschaffen. :lol:

Dein Beispiel müssen wir nochmal durchgehen, die 12V/21W Glühlampe hat 6,86ohm.
Dann würde sich ergeben
bei 6V I=0,69A Theta=30,36AW Pv=0,85W Pel=3,29W Pmech=4,14W

bei 10V I=0,71A Theta =62,48AW Pv=3,62W Pel=3,46W Pmech=7,1W

Du musst dir das so vorstellen, du hast die gleiche Last(ohmschen Widerstand)am Generator. Der wird jetzt mit 70 U/min gedreht ,deine 24V Wicklung möchte doch jetzt mehr Spannung erzeugen als die 12 V Wicklung, da du den gleichen Widerstand als Last hast, ist es doch logisch das am 24V Generator mehr Leistung erzeugt werden muss.

Deine Frage wegen der Kurzschlußbremse, habe das bisher nur in 12V
probiert, könnte das aber nochmal ausprobieren, Du willst sicher darauf
hinaus, daß in 24V Schaltung die Bremse nicht so stark wirkt?


Nein, nach meiner Theorie müssten beide Wicklungen die gleiche Kraft haben.
Denn
12V -> Ri=1,8ohm I=6.66A Pmech =80W
24V -> Ri 7,2ohm I=3.33A Pmech =80W

Gruß Jens
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 19.03.2008 - 13:52 Uhr  ·  #76
Hallo zusammen,
Hallo Jens,
heute hat es bei uns geschneit, ich hatte eine Zwangspause :lol:
Habe meine fehlerhafte Rechnung korrigiert (da war ich irgendwie jwd)

Du musst dir das so vorstellen, du hast die gleiche Last(ohmschen
Widerstand)am Generator. Der wird jetzt mit 70 U/min gedreht ,deine 24V
Wicklung möchte doch jetzt mehr Spannung erzeugen als die 12 V
Wicklung, da du den gleichen Widerstand als Last hast, ist es doch logisch
das am 24V Generator mehr Leistung erzeugt werden muss.


Genau so habe ich selber die Sache auch immer aufgefasst und
entsprechend argumentiert. Unklar war mir immer, wo und wie die
Leistung anteilsmäßig in die Magnetisierung umgesetzt, und wieweit sich
das Verhätnis der Widerstände auf die Magnetisierung, also die Schwer-
gängigkeit beim Anlauf auswirkt.

Aber ich denke ich habe es geschnallt, mein Fehler war es die Spulen als
reine Verbraucher zu betrachten, so wie man es mit jeder anderen Spule
in einem Stromkreis tun würde. Ich habe hierbei aber nicht berücksichtigt,
daß die eingebrachte Spannung und Leistung ursprünglich durch die
Magnetfelder der Neos erzeugt wird, hier erzeugen die einzelnen Spulen
die Spannung, aber erst nachdem der Stromkreis geschlossen wird
entsteht ein Stromfluß. Der ist abhängig vom gesamten
Widerstand im Kreis, und nur dieser Stromfluß zusammen mit der
Windungszahl bestimmt die gebildete Feldstärke der Spulenmagnete.


Es spielt z.B. gar keine Rolle für die Magnetisierung ob wie in folgendem
Beispiel



einmal an den Spulen 11Watt und einmal 1Watt abfällt, ausschlaggebend
für den Stromfluß ist also nur der Gesamtwiderstand, deshalb spielt in
obigem Beispiel der unterschiedliche Ri einzeln gesehen keine Rolle.

Bezogen auf (und jetzt sind wir wieder beim Thema Rotorblätter) die
Anlaufschwierigkeiten eines Generators, wo durch Einfügen eines
Widerstandes in die +Leitung das Anlaufen ermöglicht wird, bedeutet dies
dann, daß wir zusätzlichen Widerstand in den Stromkreis eingefügt haben.
Der Gesamtwiderstand erhöht sich und der Stromfluß wird entsprechend
kleiner, weniger Strom bedeutet weniger magnetischen Widerstand und
jetzt schafft es die Kraft von den Rotorblättern den Generator
durchzudrehen.

Das Einfügen des Widerstandes wirkt sich zwar auf die Leistungsverteilung
im Kreis aus, das Widerstandsverhältnis zueinander hat aber keinen
Einfluß auf die Magnetisierung, hier bestimmt der Gesamtwiderstand den
Stromfluß.
Könntest Du dem so zustimmen? :lol:
Andere Kommentare sind natürlich auch erwünscht. Aber dies ist wohl für
die meisten ein zu fachbezogener trockener Stoff.

Gruß
Günter
Westerwald
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 19.03.2008 - 17:11 Uhr  ·  #77
Hey Günter,

Zitat Anfang:
Andere Kommentare sind natürlich auch erwünscht. Aber dies ist wohl für
die meisten ein zu fachbezogener trockener Stoff. #
Zitat Ende.

Eben nicht, ich find deine Ausführungen überaus spannend,sie haben schon oft mein Denken in die Richtung gelenkt die ich allein nicht eingeschlagen hätte.
Bin halt nicht vom Fach und durch deine umfassenden Beiträge lerne ich viel dazu,
hoffe das es eines Tages reicht damit ich mein Projekt erfolgreich umsetzen kann,
mach bloß weiter so und komm nicht auf den Gedanken das deine Beiträge zu "trocken" sind,sie sinds ganz und gar nicht.
Schöne Ostergrüße an dich und alle hier im Forum aus dem "Nördlichen",
Gunther
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 19.03.2008 - 20:42 Uhr  ·  #78
Hallo Günther !
Genau so meine ich es, jetzt sind wir endlich einer Meinung.

Jetzt werde ich mir mal deinen Beitrag zur Furlingsturmsicherung lesen, da ich den Eindruck habe, dass mein Chinawindrad nach Repellerwechsel zu spät aus dem Wind dreht.

Gruß Jens
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 20.03.2008 - 02:51 Uhr  ·  #79
Hallo, Günther und alle zusammen
ich finde es auch sehr nützlich das so ins kleinste zu betrachten. Nur so kommen
wir den Problemen näher. Auch wenn es sehr trocken ist, es ist der richtige Weg.
Mir dröhnt auch öfter der Kopf das lässt sich schlecht vermeiden. Pause machen.
Zum Thema:
jetzt wäre es perfekt, wenn man die Leistung, die am zusätzlichen eingefügten
Widerstand abfällt, irgendwie nutzen könnte.
Denkbar wäre auch ein veränderbarer Widerstand der mit zunehmender Drehzahl
des Windrades, kleiner wird und so die Leistung zum Hauptverbraucher schiebt.
Oder ist es eher nur eine Notlösung und besser wäre es die Übersetzung und den Generator
so zu wählen, dass die Leistungskurve des Windrades/Generator entsprechend dem Verbraucher
richtig angepasst ist?
Bei Direktantrieb des Generators fällt die Möglichkeit der Anpassung übers Getriebe
schon mal weg.
Ich komme immer wieder zu dem Punkt wo ich sage : eine Elektronik muß her die das Steuert.
Wir haben hier doch ein paar Elektroniker oder Hobby-Elektroniker, lässt sich da nichts machen?
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Re: Rotorblätter und Air-X

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Gepostet: 20.03.2008 - 11:13 Uhr  ·  #80
Hallo zusammen,

@ Jens,

ich freue mich, daß Du auf diesem Wege wahrscheinlich nicht nur mir
sondern uns allen die Zusammenhänge klarer gemacht hast. Diese
Generatoranbindungen haben eben so ihre speziellen Eigenheiten. Vor
allem für uns Selbstbauer, die wir ja immer vorher einschätzen müssen,
wie angepasst der Generator an die jeweilige Flügelgröße sein wird.

Dank nochmal für Deine Hilfe


@Gunther

erfreulich, daß daß Du hier Dein Interresse bekundest. So sollte es nach
meiner Meinung in einem guten Forum sein. Jeder bringt seinen Teil
der gemachten Erfahrung oder seiner el. Grundkenntnisse, oder auch
speziellen Kenntnisse ein, um allen Mitlesern die Möglichkeit zu geben,
an unserem Hobby teilzuhaben und für sich selbst die nötige Information
für z.B. einen Selbstbau seiner "Genny"oder die Anschaffung eines
Windrades zu beschaffen.

Hierbei ist es für mich eine Selbstverständlichkeit, daß manche
Unklarheiten unterschiedlich aufgefasst werden. Je nach gemachter
Erfahrung oder angelesener Information können solche Dinge aber in
sachlichem Ton und mit entsprechenden Argumenten geklärt werden.
So sollte es sein :lol: .
Auf das wir viele neue Windmüller bekommen :lol: !


@vievielWind,

das was Du da ansprichst gibt es ja eigentlich schon. Es gibt controller die
in der Lage sind anhand der vorher einzugebenden Leistungskurve des
Generators immer die passende Leistung abzugreifen, sodaß die
Flügelleistung der Anforderung angepasst wird. Hier meine ich nicht
eine Zweipunkt-Regelung (min -max) sondern eine "echte" Regelung
bei der die Leistungskurve in bestimmten Schritten, abgespeichert im
controller, dem Rechner als Bezugswert zur Verfügung gestellt wird.

Hierfür braucht man einen micro-processor, Steuerungen dieser Art
sind aber (noch) sehr teuer.
Eine andere einfachere Lösung könnte mein Controller werden, den ich
gerade stricke. Hier könnte ich einen Widerstand bei Erreichen
einer bestimmten Drehzahl abschalten, simpel u. einfach.

Allen Mitlesern ebenfalls ein schönes Osterfest

wünscht
Günter
Westerwald
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