Generator neu Bewickeln

Umbau von Motor auf Generator
 
Nico2307
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 29.12.2020 - 15:52 Uhr  ·  #21
 
 
 
 
 


Ich hoffe das klappt mit den Bildern.

Kardan-Artiger-Anschluss ist schon vorhanden. Ich plane schließlich schon ca. 6 Monate :). Technik/Mechanik/Elektronik sind mir zum Glück nicht fremd :)
Als gelernter KFZ-Mechatroniker und Karosseriebaumeister habe ich täglich Umgang mit diesen Themen :)

Generator-Bau ist allerdings neu^^
Che
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 29.12.2020 - 18:51 Uhr  ·  #22
Ist also Reifengröße 175x45, vermutlich Vollgummi. Reifen abnehmbar oder festgeklebt?

Hat auch nur einen Achszapfen, entsprechend dick. Kommt man nicht in die Breduille der Pedelec-Nabenmotoren bei einseitiger Einspannung.


Man deshalb, weil das zusammen mit dem geringen Rastmoment ein sehr interessanter Generator für Normalwindräder ist, wie ich Dir letztens eine Grobplanung angehängt hatte. D 1,2m allerdings 12V System.

Spulen alle von Hand gewickelt. Je 11w? Geht noch.
Und das willst Du Dir antun, mit vielen W. und dünnem Draht? Na dann mal viel Spaß!

Was ich noch akzeptieren würde: Nicht alle 5 Einzeldrähte in Reihe Schalten, sondern jeweils paarweise 2, einen unbenutzt lassen.
So hast Du die doppelte Spannung und auch noch nennenswerten Strom, um bis zu 5A DC vielleicht. Macht bei 26V immer noch 130W. Und das auch nur bei Ausbauwind. Durchschnitt wesentlich geringer.

Reihenschaltung zweier (zumindest strommäßig gleicher) Drehstromgeneratoren nur nach jeweiligem Gleichrichter, gleichstromseitig eben.

Gibt auch noch sog. Boost-Konverter, die die Spannung hoch setzen. In wieweit die aber geeignet - keine Ahnung.

Was nicht geht:
Einspeisen parallel zur PV, wenn deren Laderegler MPPT macht. Link: Forum/cf3/topic.php?p=56542#real56542
Brauchtest zusätzlich einen speziellen für Wind. Kostet ab 400 EUR, dann mit speziellem MPPT.

Oder einen sog. Hybridregler.
Preiswerte einfache machen aber nur für PV MPPT. Für Windstrecke dann oft nur einfacher Schutz vor Überladung.
Dann bleibts bezüglich Leistungsberechnung bei der Systemspannung.
Nico2307
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 29.12.2020 - 20:02 Uhr  ·  #23
Ja genau, 175x45 und zum Glück abnehmbar.
Ich würde fast behaupten den hat ein Chinese oder so wirklich von Hand gewickelt :D
Hatte auch schon daran gedacht 2 x 2 Drähte zu nehmen aber dann ist einer über und das kann ich so nicht lassen (scheiss Perfektionismus...).

Ja das stimmt. Es geht natürlich nicht Windrad und PV über den gleichen Regler laufen zu lassen. Die starken Schwankungen von Windrad bringen den MPPT-Regler völlig durcheinander :D

Bedingt dadurch dass dieses Projekt nur als Ergänzung zur PV-Anlage dient wird es nur einen DC-DC-Wandler für das Windrad geben. Habe ein schönes Teilchen gefunden was zwischen 10-75V eingangsseitig verträgt, ausgangsseitig zwischen 0-60V liefern kann und 12A verarbeitet. Und das beste ist es scheint als ob Eingang und Ausgang galvanisch getrennt sind. Bei billigen ist dies nicht der Fall.
Che
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 30.12.2020 - 09:50 Uhr  ·  #24
Nun haben die gängigen DC-DC Wandler die Regelung meist so gestaltet, dass die Spannung am Ausgang konstant gehalten wird.
"Scheiß" Perfektionismus eben.
Die Batteriespannung geht aber bei Ladung von - bis.
Ist sie (wesentlich) unter der eingestallten Ua, wird der Wandler seine PWM so setzen, dass max. Energie an den Ausgang geliefert wird. Will dessen Soll-Spannung ja unbedingt erreichen. Dh. er würgt das Windrad wahrscheinlich ab.

Ist U_Batt > U_Soll, passiert garnichts. Windrad wird nicht belastet.

Müsste ein Wandler her, der MPPT macht, oder kennliniengeführt ist. Schams-Solar bietet wohl sowas für seinen WindMaxx an, lt. Preisliste von 2018 für 120 EUR.

PS:
Solche Wicklungen gehen nur von Hand. Oder die Schenkel (Eisenkerne) liegen einzeln vor, werden maschinell bewickelt, und erst hinterher in das Zentralpaket in spezielle Sitze eingepresst.
Che
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 30.12.2020 - 11:53 Uhr  ·  #25
Vorhin noch einen Einfall gehabt, denke dass es kein Abfall ist. Mit letzteren hat es aber zu tun, Spannungs-Abfälle, neudeutsch -Fälle.

Zunächst aber mal. Wandler 12A ab 10V primär. Steckt vermutlich eine Max.-Leistung dahinter, 120W.
Der Wandlerkern verträgt ja auch nur eine gewisse Energiegröße.
24V dann 5A usw. Könnte sein.

Um die meist sehr exakte Regelfunktion am Ausgang aus zu tricksen:
Man stellt ein auf z.B. sekundär 13,6 * 2 = 27,2V Ladeendspannung für geschlossene Batterieen.
Ist die wahre Akkuspannung momentan aber z.B. nur 11,6V * 2 = 23,2V,
so kann man mit einem Zwischenwiderstand dem Wandler trotzdem 27,2V suggeriren.
Diff. 4V, bei Stromfluss 4 A durch 1 Ohm (16 W) würden die abfallen. Wären aber schon 108,8 W Quellleistung nötig.
Wenn unwahrscheinlich, dann z.B. 2 Ohm, 2A (8W), halbe Quellleistung.

Müsstest Dich sinnig rantasten.

Bemerkung noch zu solchen Hochlastwiderständen
Die angegebene Leistung ist nur mit Kühlkörper zu erreichen. Ohne diesen ist sie deutlich geringer. >> Datenblatt.
Auch bei 10W-Ausführungen.

Oder man dimensioniert über. Z.B. 50W-Typ mit nur xy W belastet.

Unter 10W keramische, zum Löten, ohne Kühlkörper.
...
 
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Genauso ist es

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Gepostet: 30.12.2020 - 20:05 Uhr  ·  #26
Klasse Beitrag..

Viel probiert mit diesen CV oder CC Wandlern!
Genauso issed.

Der kleine Motor liegt hier auch !
bloss nicht umwickeln,
geregelter Hochsetzer und rein in den Akku.

Schams, Wind MAXX 500 W MIT Hochsetzer -90 W..

Oder unsere..
Dann ab 3-5 VDC Energie in den Akku.
Oder ab Wunschspannung.
Cerco
...
 
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 30.12.2020 - 20:07 Uhr  ·  #27
Nur Achtung,
Bei 1.2 m Dm wird der Anlauf schwierig?

Ausprobieren!
Che
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 30.12.2020 - 21:58 Uhr  ·  #28
Bei sowas hat nicht mal der Che was gegen Hochsetzer, wie Du merkst. :-)

WindMaxx 500 eben um 400 EUR. Der 250 nur geringfügig weniger, aber 4 Wochen Wartetzeit. DumpLoad nur 120 EUR (extra).
Wäre bei so einem kleinen Pissding von 1,2m D oder Wid-Läufer eben die Frage - nur Dumpload, + preiswerteren Hybrid-Laderegler.
Nico2307
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 01.01.2021 - 15:13 Uhr  ·  #29
Entschuldigt die späte Antwort aber ich war beschäftigt...
Ja, das Verhalten was dur hier beschreibst kenne ich auch von den gängigen, günstigen DC-DC-Wandlern.

Hat jemand Erfahrungen mit den Fly-Back-Wandlern? Tritt dieses Verhalten bei diesen Wandlern auch auf?
Hatte mir ja einen rausgesucht; 720W aber natürlich nur bei einer Umwandlung von 75V auf 60V. Von 75V auf max 29,4V wären dann noch maximal ca. 350W drin.

Habe noch günstige MPP-Regler hier liegen (nein, das "T" habe ich nicht vergessen). Wäre als Übergangslösung besser als ein gängiger DC-DC-Wandler. Außer natürlich der Fly-Back-Wandler verhält sich anders...

BTW: Hab jetzt einen Motor mit neuer Wicklung und einen mit Standard. Es haben 26 Windungen je Stator Platz gefunden - macht 702 Windungen (hat auch nur 7 Stunden gedauert...). Ein erster Test hat folgendes geliefert: 14VDC bei 72U/min - ein voller Erfolg :)
Werde nun ein bisschen damit probieren. Anbei mal ein Bild wenn das mit dem Hochladen klappt.
 
Erdorf
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 01.01.2021 - 17:21 Uhr  ·  #30
Respekt,

ich lese mit, verstehe nicht alles und bin beeindruckt

;-)
Che
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 01.01.2021 - 19:16 Uhr  ·  #31
Gewiss sauber, ja. Frauen stricken eben, Männer machen dies und das. :-)
Wieviel Draht-D haste Dir denn leisten können?

Jetzt noch Step-Up Wandler wäre vermutlich doppelt gemoppelt, oder inkonsequent.

Eher Step-Down Wandler, wenn dann die Gener.-Spannung die Batt.-Spannung übersteigen wollte, von der Batt. aber festgehalten wird.

Ein Wort noch zu den UP-Wandlern:
Wenn es da nichts mehr zu erhöhen gibt, also ca. Generator (DC) 2V unter U_Batt,
muss da wahrscheinlich eine Überbrückungsdiode greifen, die weitere Spannungserhöhung und vor allem Strom am UP-Wandler vorbei führt. Diode vom Eingang des Wandlers (Ausgang Gleichrichter) zum Akku (bzw. Down-Wandler, wenn vorhanden.) Kathode an Akku, also so, dass vom Akku nichts zurück fließt.
Theoretische Erkenntnis, ohne bisherigen Test.

Dass vor dem Akku generell immer noch ne angemessene Sicherung kommen sollte - Ehrensache.
Nico2307
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 01.01.2021 - 21:09 Uhr  ·  #32
Es ein 0,75mm Draht geworden. Die Stichelei einer strickenden Frau prallt, angesichts der guten Arbeit, an mir ab. ;) ;P

Um nochmal auf StepUp - und StepDown Wandler zu kommen...hier liegen offensichtlich Missverständnisse bei der Funktion vor (bin beim ersten Mal Lesen nicht darüber gestolpert - sollte aber richtig gestellt werden).

Ein Tiefsetzer arbeitet erst wenn die Eingangsspannung über der Ausgangsspannung liegt (in unserem Fall eine Batterie mit, angenommen, 11,50V) . D.h. das Windrad kann bis zum Erreichen der Generatorspannung von mindestens 11,51V "in Ruhe Hochdrehen". Ab 11,51V wird der Generator belastet und alles über 11,51V wird in Ampere umgewandelt - dies ist mit steigender Batteriespannung ein fortlaufender Prozess bis die eingestellte Batteriespannung erreicht ist. Alles was an Energie ab Ladeschlussspannung nicht mehr gebraucht wird, wird in den Mosfetts in Wärme umgewandelt. So wird ein Überladen der Batterie verhindert.

Beim Hochsetzer tritt der Fall ein den du weiter oben beschrieben hast. Der Hochsetzer versucht von Anfang an die eingestellte Ladeschlussspannung (vorerst aber über Batteriespannung) zu erreichen. D.h. der Generator wird ab der ersten Umdrehung belastet. Das ist gerade bei Generatoren mit Eisenkern (so wie meiner einer ist) absolut tödlich. Das Gegenmoment was jetzt noch - zu dem schon vorhanden Rastmoment - überwunden werden muss, wird ein Hochdrehen der Windturbine schwierig gestalten.
Anders sieht das natürlich bei eisenlosen Scheibengeneratoren aus. Hier spricht alles für einen Hochsetzer da diese Generatoren ja einiges an Drehzahl brauchen (abhängig von der Magnetgröße und Anzahl, Anzahl der Spulen und deren Windungszahlen).

Die Wahl ob StepUp- oder StepDown-Wandler ist also schon stark vom Generatortyp und seiner Konfiguration abhängig. Non-Plus-Ultra und immer noch das Beste, da sind wir uns wohl alle einig, sind MPPT-Regler.
Che
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 01.01.2021 - 21:53 Uhr  ·  #33
Zitat
Alles was an Energie ab Ladeschlussspannung nicht mehr gebraucht wird, wird in den Mosfetts in Wärme umgewandelt. So wird ein Überladen der Batterie verhindert.
(Bezüglich Tiefsetzer)
Ist das so? Woher hast Du das?

Die FETS arbeiten immerhin als Schalter. Was soll da verbraten werden?

Muss ne ÜB-Kennlinie implementiert werden, oder gleich ne MPPT-Funktion.
Wenn Du nämlich sonst am Ausgang z.B. 13,6V eingestellt hast, kommt die Eneergie-Übertragung bei Erreichen quasi zur Ruhe.
Nix Wärmeumwandlung. Leerlauf, auch für das Windrad.
Unter 13,6V dann wie beim einfachen UP-Wandler auch - Abwürgeversuch für den Rotor.

Um es nochmal zu sagen, ob Kennlinie oder MPPT: Sind beides nur Ansteuerungen für z.B. einen Down-Wandler oder eben anders herum UP.

Beim einfachen UP-Wandler sehe ich das Problem auch, dass das Windrad beim Start behindert wird.
Daher eben auch da Kennlinie oder MPPT, mit Anfangsbedingung Startspannung.
Genannte Unterschiede zwischen Normalem und Eisenlosen dies bezüglich: Illusion. Nicht nur theoretisch. Habe immerhin schon einen gebaut.
Vorteil von letzterem: Fast kein Rastmoment.

Zusammenfassend:
Idealerweise konfiguriert man Generator + Windrad so, dass ab Nenndrehzahl von ca. 2,5 m/s Ladespannung der Batterie erreicht ist, oder Startspannung vom Einspeise-WR.
Was dann was bringt ist ein geführter DOWN-Wandler, im Netzeinspeise-WR eh integriert. MPPT für beide Option.

UP-Wandler (mit Startspannung konfiguriert > 0) machen aus meiner Sicht nur Sinn, wenn ein spannungsmäßig zu schwaches Windrad (12V) an höhere Batt-Spannung angeschlossen werden soll (24V), oder an einen Einspeise-WR (Beginn nicht unter 20V, eher höher).
Nico2307
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 01.01.2021 - 22:17 Uhr  ·  #34
Die Umwandlung in Wärme kann ich an meinem StepDown Wandler feststellen. Ich will nicht ausschließen dass es auch andere Schaltungen gibt.

Wie viel "Rastmoment" hat denn ein eisenloser Scheibengenerator? Die Aussage "fast kein Rastmoment" hätte ich jetzt schon meinem eisenhaltigen Generator mit 0,1Nm zu geschrieben.

Ich war bisher der Meinung, dass es bei eisenlosen Scheibengeneratoren lediglich ein Drehmoment gibt um die bewegte Masse in Rotation zu versetzen.
Nach meinem Verständnis spricht man von einem Rastmoment, wenn sich in einem Generator (mit permanent Magneten), ein Magnet an einem Eisenstator-Segment "festhält". Die Kraft mit der sich der Magnet "festhält" ist das Rastmoment.
Kupferlackdraht ist nicht magnetisch. Sprich es kann sich kein Magnet irgendwo "festhalten".
Ich glaube du verwechselt das Drehmoment was nötig ist um eine beliebige Masse in Bewegung zu versetzen mit dem Rastmoment. :)
Nico2307
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 01.01.2021 - 22:25 Uhr  ·  #35
Nico2307
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 02.01.2021 - 07:22 Uhr  ·  #36
So, bin früh aufgestanden und bin gleich in die Werkstatt. Ich muss meine Aussage bzgl. der Umwandlung in Wärme wohl einschränken. Che, du hast recht. Bei einem Generator wird in den Leerlauf übergegangen wenn keine Energie mehr benötigt wird.

Die Umwandlung überschüssiger Energie in Wärme tritt also nur bei konstant Stromquellen wie PV-Modulen auf. Macht auch Sinn wenn man nochmal drüber nachdenkt...

Meine Aussage beruht auf den Erfahrungen mit PV.

Wollte das nochmal richtig stellen :)
FamZim
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 02.01.2021 - 14:25 Uhr  ·  #37
Hallo

Bei Eisengeneratoren tritt ausser Rasten noch ein ständiges Ummagnetisieren im Statorblech auf.
Das fühlt sich dann wie drehen in Honig an, und benötigt Energie, etwa 1 bis 3 W pro kg Eisen ! ( bei 50 Hz).

Gruß Aloys.
Che
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 02.01.2021 - 18:11 Uhr  ·  #38
Eben etwas Verlustleistung, auch ohne Last. Konnte ich bei meinem Nabenmotor auch fest stellen.
Dachte, Drehmoment im Leerlauf geht zurück, nachdem die Rastung überwunden ist. Aber eher nicht. Forum/cf3/topic.php?p=53527#real53527

@Nico: Ersetze mal beim Eisenlosen das Wort Rastmoment mit Losbrechmoment.
Letzteres lediglich durch steifes Fett, Haftreibung von Dichtlippen von Simmerringen etc.
Bei dem Nabenantrieb aber - für mich nicht messbar gewesen.
wieso
 
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 02.01.2021 - 18:41 Uhr  ·  #39
um wieviel Kwh strechen wir hier pro Jahr?
Nico2307
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Re: Generator neu Bewickeln

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Gepostet: 03.01.2021 - 18:10 Uhr  ·  #40
Wenn die Anlage im Jahr 50-100 Kwh bringt bin ich zufrieden.

Stöbere schon eine Weile in den Rotor-Rubriken. Brauche einen Rotor der ja nicht hohe SZL hat sondern viel Drehmoment. Bleibt wahrscheinlich nicht viel mehr als Widerstandsläufer.

Werde die Tage nochmal die maximale Leerlaufspannung ermitteln um einen passenden Laderegler zu finden.
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