350W Windrad aus einem E-Bike Motor

Hallo Forum,

ich habe mich jetzt ein bißchen eingelesen und würde mal mein erstes Projekt beginnen.

Ich habe einen (bald zwei) 36V/350W E-Bike Motoren übrig, aus denen ich Windräder machen möchte. Es sind beides MXUS (Hinterrad-) Nabenmotoren.

Als erstes möchte ich ein Windrad zum Test bauen. Dabei möchte ich einen Motor nutzen, der an seiner Achse aufgehangen wird. Da es sich um einen Test handelt, der nicht dauerhaft "Im Wind" steht, würde ich auf eine Sturmsicherung verzichten.

Es soll ein Vierflügler werden, der etwas außerhalb von Erfurt (Thüringen) stehen wird. Der Repeller wird an einen Adapter aus Birkensperrholz geschraubt, der widerum direkt an der 6-Loch Scheibenbremsaufnahme der Nabe befestigt wird.

Der Generator wird 3-Pasen Drehstrom liefern, der über einen Gleichrichter aus diesem Projekt läuft.

Die Blätter habe ich mit dem RoWiTool berechnet. Ich habe es angehangen.



Dazu habe ich folgende Fragen:

• Habe ich bei der Berechnung mit dem RoWiTool Fehler gemacht?
  
• Hinter dem Gleichrichter müssten (theoretisch) ~36V DC anliegen: wie kann ich damit eine oder mehrere Autobatterien laden?
  
• Wie kann ich die in den Batterien gespeicherte Energie ins Hausnetz einspeisen (vergleichbar Balkonkraftwerk)?
  

Viele Grüße,
Marc

Das war mir bekannt, ich hab den Generator einmal komplett auseinandernehmen müssen, da sich zwischen Stator und Rotor ein Fremdkörper befand und diesen blockierte.

Das Planetengetriebe auszubauen und starr zu verbinden wäre mir ein leichtes.

Aber mal davon abgesehen: im Netz existieren x Videos, die solche Windräder zeigen. Wie kommt das?

Doch, die Nabenachse geht exakt durch die Motorenachse. Verstarren wäre tatsächlich sogar sehr einfach.



Und wenn man das Getriebe drin lässt und Rotordurchmesser erhöht? Dann sollte man das Rastmoment doch überwinden?

Der Achsstummel auf der anzubringenden Seite ist ca 7cm, an der stärksten Stelle (direkt neben dem Gewinde der Kassette) ca 14mm stark. Danach verjüngt es sich auf 10mm.

Und davon ausgehend, dass ich mit ebenso hohlgebohrten Achsen 2,5m Drops gefahren bin: jo - die halten.

Hallo Carl,

das Rastmoment habe ich mit einem Hebel (1m lang) ermittelt: ab 0,5N beginnt er zu drehen.



Ich habe daraufhin nochmal das RoWiTool bemüht und dabei ist ein Repeller mit 1m Radius herausgekommen. Kannst du mal drüberschauen?

VG,
Marc

Dann ist eine Sturmsicherung wohl unumgänglich...

Da mache ich mir eher weniger Sorgen: das alte Hinterachslager meines Insignias wird das Azimuthlager. Das sollte einiges abkönnen...

Zunächst mal: Schon interessant, wie eine Achse zur Welle werden muss, um ein Losbrechmoment zu messen.
Also ich hatte die Flachmachung (bei mir 12mm, hier evtl. nur 10mm) in den Schraubstock eingspannt, vosichtig, damit nichts zerknackst wird. Und dann einen dünnen Faden durch ein Speichenloch, dann darum, wo jetzt das Klebeband ist. Und dann mit ner digitalen Reisegepäck-Handwage die Losbrechkraft ermittelt.
Kilogramm-Äquivalent * 10 = N. Die noch mit dem Radius (dem Hebelarm) in m multipliziert. Ergebnis ist ebenfalls das Losbrechmoment.
Aber viele Wege führn nach....

Wenn da 350W drauf stehen, dann hat das mit der Generatorleistung die möglich ist, nicht unmittelbar zu tun.
Begrenzt wird die zum einen durch den thermisch max. zul. Strom. Meist 30A DC. Oft nur dadurch, weil der Antriebscontroler bzw. der Akku nicht mehr zulässt.
Aber geh mal von 30A DC aus! Das sind / 1,27 = 23,6 A AC wenn reiner Sinus erhalten bleibt.

Schaffst Du mit entsprechender Drehzahl 30V DC (unter 30A Belastung), dann wären 900W! hier möglich, bei guter Kühlung, ohne dass der Generator durch brennt.
Aber meistens bleibt man mit dem Strom drunter, geht aber mit der Spannung durchaus rauf wenn es geht.

Es ist schon jetzt die Frage zu stellen, was soll mit dem Strom geschehen?
1. Soll ne Batterie geladen werden, dann sollten bei ner 12V bei der Drehzahl für 3 m/s schon mind. 13,6V DC erreicht werden.
(Bei direkt nach dem Gleichrichter "dran klebender" Batterie wird die im Folgenden besprochene mögliche Leistung nur ca. 1/3 davon sein, da die Spannung quasi "festgehalten "wird)
Oder
2. Gibts einen Batterielader mit MPPT oder einen Einspeise-Netz-WR mit Übertragungskennlinie. Dann läuft die Mühle idealerweise immer nahe der optimalen TSR und damit nahe am besten Cp. Dann beste Leistungen möglich, ähnlich wie berechnet.

Beim Einspeise-WR sollte die DC-Spannung bei Einspeisebeginn, z.B. bei 3 m/s schon der untersten Spannung entsprechen, die der WR verarbeiten kann: Kennlinienbeginn.

Orientier Dich mal, was andere bei solchen Generatoren gemessen haben, z.B. Ende der 1. Seite in http://www.daswindrad.de/forum…8fec8f201b
oder eben bei mir: Forum/cf3/topic.php?p=53527#real53527

Wirst auch nicht drum rum kommen, bei Deinem zumindest für eine Referenzdrehzahl die Leerlaufspannung zu bestimmen.
Durchaus AC, DC daraus ist lediglich Mathematik (-2x Uf der jeweiligen Diodenstrecken!)

Mit dem Nullpunkt und diesem gemessenen Arbeitsapunkt lässt sich die Leerlaufgerade zeichnen oder als Formel schreiben.

Die Drehzahlen, die Dein ROWI-Rotor bringt, sollten in Etwa zum Einspeise/Ladebeginn passen.
Wenn Du im EXEL bei der v W 11 m/s einsetzt, ändert sich die Geometrie nicht, aber Du kannst ablesen, welche Drehzahlen und Leistungen (bei optimalem Cp) dann herrschen.

Unter Last fällt die Generatorspannung verglichen mit der Leerlaufspannung.
Bei optimaler Belastung- ich sag mal - 10 bis 20%. Bei einfacher Batterieladung wesentlich mehr. Wird ja "festgehalten".

Zum Tool:
Dein Rohr-D wäre bei angerolltem 2mm Al-Blech ideal. (Wäre eh das Beste)
Wenn KG-Rohr genommen wird (Plastik), dann ist die Wandstärke schon fast fürchterlich dick, was die Blattspitzen betrifft.
Dann würde ich empfehlen, mit dünneren Rohr-D zu rechnen. Immer auch ermitteln, ob es das gibt!

Allerdings ist Plastikausführung nichts für die Ewigkeit. Nicht UV-fest und bezüglich Fliehkräften kann es auch bedenklich werden. Forum/cf3/topic.php?p=23530#real23530 Ist auch von mir.

Zur Praxis:
Ja, sowas ist schon praktiziert worden. Mit empfehlenswerter Sturmsicherung durch Doppelfahnen-System.
Dennoch bezeichne ich es als Kühn, sowas aufs Dach zu bringen, denn ausgerechnet der durchbohrte Achsstummel muss eingespannt werden. Beim Schwenken entstehen aber z.B. Kreiselkräfte, die 90° zur Schwenkbewegeung wirken.
Dennoch der Link zur Orientierung:
Forum/cf3/topic.php?p=27388#real27388
Schleifringsatz kannst Du Dir aber sparen, zumindest vorläufig.
Begründung später.

Bitte nicht beschweren, dass es so viel wurde! Aber Windkraft ist nicht einfach.

Gruß, Che

Zunächst mal:
Am Ende von meinem Sermon dachte ich, es wäre vielleicht besser gewesen, ich hätte nur auf das verwiesen, was damals ein Langer mit einem 250W Motor geleistet hat Unter Mithilfe meiner Wenigkeit). Wirklich gut geworden! Ein Fehler nur: Blattspitzen wurden von vorne in der Breite reduziert.
Ausgerechnet hier aber wäre "von Hinten" richtig gewesen. (Habe ich auch iskutiert). Sonst aber ziemlich viel ganz richtig.

Hallo zusammen,
der erste Generator ist restauriert. Ich muss mir von Che nochmal genau erklären lassen, wie ich seine Kennlinie bestimme, dann geht es an den Repeller.