Kohlebürsten oder Federbleche als Stromabnehmer?

Hallo,

ich bin gerade dabei meine Drehkopf-Konstruktion zu überarbeiten
(siehe https://www.wind-werkstatt.de/technik/drehkopf/)

und nun stellt sich mir die Frage ob es besser ist Kohlebürsten zu verwenden, oder (was einfacher wäre) Federbleche aus Edelstahl, die an den Kupferringen schleifen (womit ich kurzfristzig wenig Probleme hatte). Den Nachteil der Kohlebürsten sehe ich in weiteren Stromverlusten aufgrund deren Widerstand die man bei Blechen nicht hat. Nachteil der Bleche könnten evtl. Kontaktprobleme durch Korrosion des Kupfers sein. Die hätte man allerdings auch bei den Kohlen? Wie sind da eure Erfahrungen auf lange Sicht?

Gruß Z.

Kohlebürsten werden schon nicht ohne Grund ewig in Motoren und Generatoren eingesetzt.

Danke für euere Einschätzungen! Ich denke dann bleibe ich bei den Federblechen - wg. mir auch aus Bronze. Aber was ist da der Vorteil?
Hauptnachteil der Kohlen sind die Stromverluste und dass man genau die passenden Kohlen bezüglich Material, Größe und Ausführung finden muss. die meinem Konzept nach Einfachheit und Reparaturfreundlichkeit widerspricht.

Die Frage ist nur, ob es bei einseitiger Ausführung der Bleche (also nur 3 Stück) nicht zu kleinen Mikro-Aussetzern im Stromfluss kommt und somit auch zu Verlusten (auch reglerseitig) führt. Doppelte Kontakte wären natürlich besser, sind aber aufwändiger und machen den Drehkopf schwergängiger, was schlecht für den Schwachwind-Anlauf ist.

Braucht man solche Sollbruchstellen und Verluste überhaubt ?

Meine 2 Turbinen jedenfals hatten bewusst keine "Slip Rings" , soweit ich weiss , haben die Selbstbau Hugh Piggot dieses thema auch vermieden "Another plus is Hugh's elimination of slip rings and yaw bearings. Slip rings often bedevil the design of commercial wind turbines as well as home builts. They're not necessary and seldom found on many wind turbines built in Europe. Hugh wisely avoided them, instead substituting a simple pendant cable. This greatly simplifies this design as does Hugh's use of pipe-on-pipe for a simple and hardy yaw system that allows the turbine to respond to changes in wind direction. "

http://www.wind-works.org/cms/…774d31127b

WEA mit Schleifringen haben den Scharm, dass man eben nicht ca. alle 3 Monate die Ableitung entdrillen muss.
Dass man also auch mal 1/2 Jahr oder mehr abwesend sein kann.
Dass sich Fehler einschleichen können, und Generatorkurzschluss auch bewältigt werden muss, ist klar.

Federbleche, "sie sind schnell durch, auch wegen geringer Auflagefläche."
Bei ständiger Relativbewegung wie bei einem Motor oder Generator gehe ich da ganz mit.
Bei Bewegung von so einem Azimuthlager verbleibt die Frage, was ist schnell?

Aufdicken mit Cu-Blech, wenn nötig, geht immer noch, sogar bei Federstahlblech.
Methode: Verlöten. Stahlblech wird hinterher aber kräftig zum Rosten neigen.

Der Vorteil von "Kohlen", selbst wenn es Metallkohlen sind, ist neben der größeren Länge der Umstand,
dass noch etwas Graphit enthalten ist: Festes Schmiermittel.
Auch können durch Bleche die Oberflächen eher zerkratzt werden, als mit Kohlebürsten.

Alles in Allem erachte ich es aber hier als sinnvoll, es mit Blechen aus Federbronze ( Phosphorbronze?) zu versuchen.
Vor Allem, wenn es 6 Bleche sind.

Zu den Federblechen - Edelstahl rostet doch auch nicht..?
Den Verschleiß erachte ich auch als sehr gering, so dass sowohl Ring als auch die Federn ein paar Jahre halten sollten - der Austausch wäre dafür einfach und billig.

Zur Kabelverdrillung - ohne Stromabnehmer durch Schleifkontakte muss immer ein Matallrohr als Mast verwendet werden um das Kabel unten entdrillen zu können. Meine bevorzugten Holzmasten würden dadurch wegfallen . deshalb diese aufwändige Variante.

Zur Windfahne @ Che - siehe email..

Ok , das ist natürlich eine andere Realität , wenn das Kabel ausserhalb des Masts verläuft ..... bin nun ruihg und lese mit

@Che
Habe schon verzinkte Schrauben an Edelstahl verbaut gesehen im Außenbereich.
Da rostet dann der Edelstahl, nicht das verzinkte.

Der Edelstahl wirkt dann als 'Opferanode', was natürlich nicht so gewollt war.

Auch schlecht für Wasser Leitungen:
Nach Kupfer mit Eisen weiter verlegen, da rostet dann das Eisen ungewöhnlich stark.

Hängt mit dem Elektronenpotential zusammen und das kann man sogar nutzen um vor Rost zu schützen:
Stichwort "Opferanode" oder einfach auf die Polarität der Masse, z.B. beim Schiffsbau achten.
Als Masse besser den Plus Pol verwenden. Wäre beim Auto auch besser ...

Ich habe mal eine unedle Kreiselpumpe als Trinkwasser Pumpe betrieben, mit Magnesium Opferanode.
Spannung war messbar, 1 .. 2 V. Nach einem Jahr, war die Pumpe von innen mit Magnesium beschichtet
und natürlich komplett rostfrei.

Grüße

Hallo Che,

ich bin beeindruckt über dein Wissen und dein Interesse.


Mit Sicherheit falsch, es geht letztendlich um 'freie' Elektronen, bzw. wie 'frei' die denn wirklich sind,
also wie stark diese noch von der Materie angezogen werden. Diese freien Elektronen gehen dann eine Verbindung mit O2 (Sauerstoff ) ein. Sauerstoff will zwei Elektronen zur Bindung haben.
Das Resultat wäre eine Oxid Schicht an der Kontakt Fläche, im Falle von Eisen eben Rost.
Welches Potential Legierungen genau haben (gemittelt oder so), müsste man recht einfach messen können oder beim Hersteller der erfragen ...


Die Verzinkung war nicht wesentlich angegriffen, der 'Edelstahl' aber rostig, oberflächlich nach vielleicht 5 Jahren.
Zink ist einfach edler, und der Edelstahl gibt die Elektronen ab. So macht es für mich Sinn.

Es geht um die die "Elektronegativität" oder das "elektrochemische Potential"
Zn hat 1,66
Cu hat 1,75 also 'edler'
Cr hat 1,56 also 'unedler'
Ni hat 1,75 also 'edler'
Fe hat 1,64 also 'unedler'

Wie das dann bei V2A als Legierung aussieht?
Keine Ahnung, es ist unwahrscheinlich dass ich v2a beobachtet hätte. Eben irgend einen sogenannten 'Nirosta' Stahl.
Insofern bitte meine Beobachtung relativieren außer:

Kombiniere nie verzinkt mit Nirosta im Außenbereich

Messen kann man relativ einfach die Spannung zwischen zwei Materialien.
Man misst dann die Differenz der elektrochemischen Potentiale oder der "Elektronegativität".
Mir gefällt der Ausdruck elektrochemisches Potential besser.

Wie auch immer das Thema ist auch gerade bei Akkus spannend, weil man diese Spannung dort nutzt.

Ja, Ja, die Elektrolyse, eine wunderbare Eigenschaft die wir vielfältig nutzen und manchmal, bei Rost z.B. blöd ist.

Wenn man es drauf hat, reicht eine kleine permanente Gleichstromquelle oder sogar nur die 'richtige' Masse,
eben Plus anstelle von Minus um Rostschutz zu haben um Eisen nicht verzinken zu müssen ...

Grüße

Sorry,
das bei dir Fragen entstehen.

Die von mir genannten Werte (Elektronegativität) kommen aus dem Periodensystem siehe "Elektronegativität Periodensystem" https://de.wikipedia.org/wiki/…vit%C3%A4t

Wenn diese Potenziale unterschiedlich sind, kann man eine Spannungsdifferenz messen.
In der Wikipedia steht auch noch mehr dazu.

Sorry, ich meinte die Elektrochemische Spannungsreihe: https://de.wikipedia.org/wiki/…nungsreihe.
Nicht die Elektronegativität.

Amen und Grüße