Darrieus Rotor

Drehzahl; Leistung
 
Che
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 06.01.2024 - 10:30 Uhr  ·  #101
Vielmehr hat ein Rotor-Mast System bei einer bestimmten Drehzahl eine Resonanz. Ist die Drehzahl überschritten, läuft es ruhiger weiter.

Umso weniger Unwucht aber, umso weniger Resonanzauschlag.
Musst einschätzen ob das viel oder wenig ist.
Wenn ja musst Du die Blätter auf gleiche Masse bringen, und gleiche Massenverteilung über die Länge.
Denn dynamisches Auswuchten, was hier nötig wäre, wird Dir nicht gelingen. Link: http://www.gs-classic.de/technik/tech_kurbel03.htm

Aber vielleicht kannst Du Deinen Rotor samt Mast zunächst mal nehezu waagerecht legen und dafür sorgen, dass kein Blatt ständig nach Unten wandert. Denn es sind insbes. die statischen Unwuchten, die Mastschwingungen verursachen.
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 06.01.2024 - 11:41 Uhr  ·  #102
Nach dem Foto zu urteilen ist der Rotor auf den Generator geschraubt der als Außenläufer mit seiner feststehenden Achse die im Mastrohr steckt mit dem Mastrohr verbunden ist dort wo auch die 3 Phasen herausführen.

Wenn also der Rotor oben auf dem Generatorgehäuse festgeschraubt wurde kann schon ein minimaler Unterschied der Spannung der Schrauben untereinander bedeuten dass der Rotor mit so kaum sichtbarer Schieflage etwas eiert.

Unten in Generatornähe ist dann das Eiern kaum sichtbar, oben durch den verlängerten Arm hingegen sehr deutlich. Darauf achte mal.

Auch wenn der Flansch nicht genau eben zur Gehäusedecke mit der er verschraubt wird oder der Rotor nicht penibelst genau senkrecht zu dieser Verbindung steht sieht man das eiern besonders deutlich bei langamer Drehzahl.

Ein weiterer Grund für das Eiern könnte in der Lagerung zu finden sein wenn diese etwas Spiel hat, locker oder lose ist.


Unwuchten die durch Gewichts Unterschiede entstehen sind bei schnellen Drehzahlen weniger deutlich zu merken ?????


Unwuchten bauen sich mit der Fliehkraft auf, werden damit bedeutend stärker., können bei sehr hohen Drehzahlen den Rotor zerpflücken.
Che
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 06.01.2024 - 12:06 Uhr  ·  #103
Aber bei der Resonanzfrequenz vom System Mast-Rotor führen Unwuchten zum größten - sprichwörtlich Resonanzauschlag -.
Bei höheren Drehzahlen werden die Ausschläge wieder geringer, bis zur doppelten Resonanzdrehzahl. Aber da sind sie i.A. geringer.
Es bleibt dabei:
"Vielleicht kannst Du Deinen Rotor samt Mast zunächst mal nehezu waagerecht legen und dafür sorgen, dass kein Blatt ständig nach Unten wandert. Denn es sind insbes. die statischen Unwuchten, die Mastschwingungen verursachen."

Vielleicht kannst Du Dich zurück halten, bis Feldi das gelesen hat.
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 06.01.2024 - 12:30 Uhr  ·  #104
Die Resonanzen treten sowohl bei der Unwucht als auch bei Eiern durch ungenaue Ausrichtung zur Senkrechten auf, führen also gar nicht direkt zur Ursache.

Wenn wir Feldi helfen wollen dann bei der Suche nach der Ursache und auf diese können typische Merkmale zurückführen wie z.B. auch das deutlich stärkere Eiern im oberen Bereich des Rotors oder Gewackel wenn man mit der Hand an der Lagerung rüttelt.

Ich halte mich insofern zurück als ich auf bedeutungslose Beiträge nicht antworte.
feldi
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 06.01.2024 - 21:46 Uhr  ·  #105
Hallo zusammen, Es wird wohl doch an meiner vermutlich ungenauer Wuchtung liegen. Generator lagerung oder schieflast schliese ich aus. Die beiben Generator Lager haben ca 50cm Abstand voneinander. Es ist praktisch im oberen Drehrohr ein Stabiler feststehender, nennen wir es mal eine verlänger Lagerstummel.
Das untere Lager ist im Generatot Untergehäuse, das obere ca 50cm oberhalb an diesen Achsstummel. (Hoffe es ist verständlich.) Also da müssten schon beide Lager fast ihre Kugeln verlieren das da dann etwas eiert.
Aber ich werde wohl meine Blätter nochmal demontieren und so genau wie möglich auswiegen.
Dann werde ich auch mal versuchen ob ich dann den Rotor samt Mast flach legen kann um dann evtl. noch das schwerste Blatt das nach unten wandert zu finden.
Danke für die Tips auf ein neues
Lg Kalle
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 07.01.2024 - 00:44 Uhr  ·  #106
Am Lager liegt es nicht und wenn es durch schiefes Aufliegen auf dem Generator Gehäuse eiern würde so ist das Ausschluss Verfahren die Beobachtung ob der obere Rotor Bereich stärker ausschlägt als die Basis.

Wenn Du dann noch ausschließen möchtest das die Unwucht durch minimal unterschiedliche Abstände der Flügel zur Achsmitte entstanden ist würde es genügen außen am drehenden Rotor die Flügel an einer starren geraden Stange vorbeilaufen zu lassen.

Wenn einer oder mehr Flügel auf einer Seite des Rotors bei Annäherung der Stange mit dieser Kontakt bekommt während die restlichen Flügel noch frei daran vorbeilaufen liegt es mit großer Wahrscheinlichkeit am Abstand, und wenn nicht bleibt nur noch die Gewichtsverteilung als Ursache übrig.
Che
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 07.01.2024 - 10:52 Uhr  ·  #107
Abstandsunterschiede bewirken ja auch Unwuchten, welche durch Auswuchtung behoben werden können.

Zitat
Aber ich werde wohl meine Blätter nochmal demontieren und so genau wie möglich auswiegen.
Dann werde ich auch mal versuchen ob ich dann den Rotor samt Mast flach legen kann um dann evtl. noch das schwerste Blatt das nach unten wandert zu finden.
Vielleicht Letzteres zuerst, und Auswuchtversuch,
dann kannst Du Dir den Oxenritt mit den Blättern womöglich sparen.
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 07.01.2024 - 11:26 Uhr  ·  #108
Bei der Behebung von Fehlern steht bei klugen "Schraubtalenten" die Ursachensuche an erster Stelle.

Und zwar so dass man dort zuerst nach Fehlern sucht wo das Beheben den geringsten Aufwand verursachen würde.

Wenn man Glück hat spart man sich so viel Aufwand und Zeit.

Den ungleichen Abstand mit Gewichten auszugleichen ist möglich, ich würde jedoch zuerst prüfen ob ungleiche Abstände vorhanden sind und mir danach erst überlegen wie der Fehler behoben werden kann. Schliesslich wäre es optimaler die Abstände zu korrigieren statt den Rotor mit Gewichten zu bepflastern...

Gewichte würden vielleicht weniger Arbeitsaufwand bedeuten aber für Perfektionisten ist das keine Lösung!
FamZim
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 07.01.2024 - 18:01 Uhr  ·  #109
Hallo

Wo wir schon beim Abstand der Blätter zur Achse sind, überprüfe den Einstallwinkel aller Blätter zur Achse.
Wenn da eines aus der Reie tanzt, wird es umlaufent entweder mehr oder weniger Kraft ausüben und dadurch am Mast Wackeln.

Gruß Aloys.
Che
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 08.01.2024 - 10:11 Uhr  ·  #110
Man soll dem Feldi nicht einfach so unsaubere Arbeitsweise unterstellen.

Dass der Rotor selbständig anläuft, das ist hier noch garnicht gewürdigt worden.
Bei welcher Windgeschwindigkeit eigentlich?
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 08.01.2024 - 11:30 Uhr  ·  #111
Niemand von uns unterstellt Feldi unsaubere Arbeitsweise.

Wir - zuletzt Famzim und ich - suchen einfach nur die mögliche Ursache, für Feldis Problem.

Famzims Hinweis darauf dass die Blattwinkel leichte Unterschiede haben könnten wäre dafür genauso zielführend wie es die Frage nach ungleichem Gewicht der Flügel und dafür dann nötig werdendem Ausgleichsgewicht ist.

Und - ganz nebenbei gesagt - wenn jemand dem Feldi unsaubere Arbeit vorwerfen will kann er es auch damit tun indem er unterstellt dass seine Flügel unterschiedlich schwer sind so wie Du Dich auf das Auswuchten versteifst!
feldi
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 09.01.2024 - 22:04 Uhr  ·  #112
Zitat geschrieben von Che

Man soll dem Feldi nicht einfach so unsaubere Arbeitsweise unterstellen.

Dass der Rotor selbständig anläuft, das ist hier noch garnicht gewürdigt worden.
Bei welcher Windgeschwindigkeit eigentlich?



Bei 3er Wind fängt er zu laufen an und bei 3,5er fängt er zu produzieren an , wohl gemerkt bei diesen grotten schlechten Standort. Wind gemessen ca 4 - 5 m Höher

lg Kalle
feldi
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läuft jetzt

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Gepostet: 09.01.2024 - 22:36 Uhr  ·  #113
Gleich mal zu dem Einwand wegen nicht gleich schweren Flügeln, wer das schafft ist richtig, richtig gut und Profi, nicht mal renommierte Modellbau Firmen schaffen es 2 gleich schwere Flügel her zu stellen. ( in dieser Bauweise) (sorry das ich immer wieder mal mit Modellbau vergleiche)
Aber mein Rotor läuft jetzt mittlerweile sehr passabel bis gut.
Hab nichts abgebaut, war mir zu kalt, statt dessen hab ich mich mit 5gr Wuchtgewichten an verschiedenen Flügeln und dann Positionen an den ruhigen Lauf herangetastet, zum Schluss noch mit einem halben Wuchtgewichtchen also 2,5 gr.
Bin dann noch zu einer Erkenntnis gekommen, ich muss den Rotor laufen lassen, was er auch tut.
Bis ca 50 bis 60RPM läuft er auch noch etwas unruhiger, aber ich denke das das Windböen sind die einfach an einzelne Blätter drücken, über 60 RPM läuft er, und das absolut ruhig. Denke dreht relativ schnell auf 100 -200 RPM hoch, müsst ich aber noch messen.
So und nochwas muss ich los werden. Vielen Dank an Che für den Profil Tip, das ist ein Volltreffer, hätte nie gedacht das das NACA soviel besser ist als das GEO Profil, Herzlichen Dank.

Jetzt hab ich aber noch, glaub ich eine wichtige Frage betr. Sturm
Macht der bei hoher Drehzahl irgendwann mal " Dicht " also das der Wind irgendwann mal aussen abströmt weil der schnell Drehende Rotor praktisch als " Fasskörper" nichts mehr aufnimmt. Oder dreht er bist er irgendwann mal platzt.
Hoffe hab die Fragestellung verständlich rüber gebracht.

lg Kalle
Che
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 10.01.2024 - 10:10 Uhr  ·  #114
Na dann lag ich ja richtig.
Anlauf bei 3 m/s, Respekt!

Das mit den deutlicheren Ausschlägen unter der Resonanzfrequenz ist gesetzmäßig. Erst über der gehen sie zurück.

Zitat
Jetzt hab ich aber noch, glaub ich eine wichtige Frage betr. Sturm
Macht der bei hoher Drehzahl irgendwann mal " Dicht "
Nein, das macht er im Gegensatz zum Sovonius vielleicht, nicht!
Auch ist die Leerlaufdrehzahl ca. doppelt so hoch wie die Arbeitsdrehzahl.

Wenn da nichts gedeckelt wird, platzt er nicht, sondern die Fliehkräfte werden so hoch, dass die Blätter brechen.
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 10.01.2024 - 14:44 Uhr  ·  #115
@Feldi:
Zitat: "Gleich mal zu dem Einwand wegen nicht gleich schweren Flügeln, wer das schafft ist richtig, richtig gut und Profi, nicht mal renommierte Modellbau Firmen schaffen es 2 gleich schwere Flügel her zu stellen. ( in dieser Bauweise) (sorry das ich immer wieder mal mit Modellbau vergleiche)"

Der Einwand war so gemeint dass es nicht nur an ungleich schweren Flügeln liegen muss, wir wollten helfen und nicht kritisieren.

Sagen wir mal so: Renommierte Firmen schaffen es vielleicht nur selten 2 gleich schwere Flügel herzustellen, deshalb wiegen sie diese und gleichen sie in der Regel vor der Montage einander an.

Das hast Du vielleicht gemacht, vielleicht auch nicht, weshalb zumindest ich und vielleicht auch Famzim der mir als ein guter Modellbauer bekannt ist noch nicht zu 100% wissen was die Ursache Deines Problems war.

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Che
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 10.01.2024 - 17:55 Uhr  ·  #116
Ist übrigens weniger schlimm, wenn Schwingungsresonanz bei wenig Windstärken auftritt. Weil, da ist noch nicht viel Energie im System
FamZim
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 10.01.2024 - 20:00 Uhr  ·  #117
Hallo

An einem System welches mehrere Kilos wiegt, sich langsam dreht, und NUR eine Unwucht von ein paar Gramm hat, kann nur ein Hellseher mit Glaskugel eine dadurch verursachte Schwankung erkennen.
Ich habe zb an meinem Darius an nur einem Blatt eine 8 cm Sterokugel aussen angehängt,(zum Zählen der Drehzahl) und es zeigt sich -- nix-- an Schwankung oder wackeln.
Darum tippe ich ja auf ein Blatt mit verstelltem und aus dem Ruder gelaufenerm Einstellwinkel.
Das kann dann wie ein Einplattrotor wirken mit ruckartigem Laufen.

Gruß Aloys.
feldi
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 10.01.2024 - 22:03 Uhr  ·  #118
Hallo Aloys
Alles gut, danke natürlich für die Tips.
Das mit evtl. verschiedenen Einstellwinkeln der Blätter zueinander konnte ich rel. gut, aber halt nicht 100% ausschliesen.
Da ich alles was mit Blattaufnahme zu tun hat mit gedruckten Teilen bewerkstelligt habe, sollte das ziemlich gut passen.
Die Trasgarme wurden bei mit einer modernen Schlagschere hergestellt, also auch mm genau, und die Bohrungen mit einer Schablone gemacht. Klar glaube ich habe ich nicht so beschrieben und konntet Ihr ja dann auch nicht wissen.
Das einzige was ich nicht gemacht habe war der abstand der Blättert zueinander an der äusseren Rotierachse, könnte vielleicht durchaus um 3 -5mm Diverenz haben durch die ja leicht grösseren Schraubenlöcher, hab ja keine Passbohrung gemacht.
Falls es jemanden interessiert, habe final an einen Rotorblatt im oberen drittel 12,5 gr. Gewicht angebracht.
feldi
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so jetzt noch vielleicht zu meinem Sturm Sicherheit

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Gepostet: 10.01.2024 - 22:39 Uhr  ·  #119
Wie liese sich jetzt sowas bewerkstelligen, es sind natürlich jetzt grosse Fragezeichen was meine Rotorblätter jetzt aushalten.
Die sind jetzt mit Sicherheit stabiler wie diese GEO Blätter die ich gekauft hatte zum testen, das waren ja Hohlkörper, und die waren auch schwerer und ein Hohlkörper knickt dann doch rel schnell in der Mitte durch.
Wenn der Rotor am Finalen Platz ist komme ich nicht mehr so leicht dran zum mechanischen Blockieren, vor allem dann nicht wenn schon Sturm ist. Auch denke ich, oder bin mir ziemlich sicher das der Generator auf Kurzschluss das nicht lange aushält.
Weiß jetzt natürlich auch nicht ob der Generator den so stark abbremsen kann das er nicht überdreht
Werde jetzt mal erst die Drehzahl erfassen 4er, 5er, 6er Wind mal schauen wie die Drehzahl zunimmt,

Meine Hoffnung war ja das der Rotor irgendwann mal zu macht, noch vor Bruchgrenze .

Na Ja viele Fragezeichen, ist doch sehr komplex das ganze.

Hallo Che eine Bitte würdest du mir bitte mal den Rotor mal ausrechnen was er theoretisch in Watt leisten kann
Blatt Tiefe 190mm, Länge 1600mm, Anstellwinkel 0 Grad Rotorkreis 1000mm
So das ich mal ca einen Anhaltswert hätte was der Generator an Last abnehmen müsste.
Wenn ich dann die Drehzahl erfasse und schaue was der Generator dann abnimmt dann kann man es vielleicht doch leichter abschätzen.

Vielen Dank vorab lg Kalle
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 11.01.2024 - 07:18 Uhr  ·  #120
Wenn das Gehäuse des Generators sehr stabil ist - soweit es aus der bildlichen Darstellung ersichtlich ist es Scheibengenerator und Außenläufer - so ließe sich die Außenwand des Generators vielleicht mittels einer Bandbremse nutzen.

Da Du anscheinend gute Kenntnisse in Metallverarbeitung hast kannst Du Dir sicher auch in etwa vorstellen wie das konstruktiv umgesetzt werden müsste...

Eine solche Bandbremse hätte jedenfalls eine große Angriffsfläche mit hoher Wirksamkeit, allerdings stellt es auch vor einige Herausforderungen, z.B. auch um loses Schleifen des Metall-Bandes an der Trommel im normalen Betrieb zu vermeiden. Vielleicht mit einem Führungsring fixiert am Halt-Arm.

Vielleicht hat jemand eine noch bessere Idee.

Es müsste für die Bandbremse ja auch von unterhalb vom Mast nach oben zu eine sehr stabile, sehr verwindungsfeste Halterung gebaut werden.

Eine weitere Möglichkeit wäre eine längere im Boden steif verankerte Gabel in der der Mast relativ weit oben umlegbar gelagert vor Sturm umgelegt und der Rotor von unten - mit einen Seil? - am Boden fixiert werden kann.
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