Spannungsverdopplung Gleichrichter drei Phasen Drehstrom

Mit so etwas Ähnlichem habe ich vor 10 Jahren an meinen selbstgebauten Miniatur Mesständen für kleine Windrotoren Drehmoment mit Waage und Bremse und die dazu gehörige Drehzahl gemessen.

Mit diesen Geräten werden doch elektrische Pulse gemessen, die fotoelektrisch durch die Reflektion eines Lasers auf dem Reflektor einer drehenden Welle erzeugt werden ? Und wo dann relativ dazu die Zeit die zwischen den Signalen vergeht zur digitalen Zahl auf dem Display aufgerechnet wird?

Mein Drehzahlmesser damals war auch so aufgebaut, was ich ein bißchen als Nachteil empfunden hatte ist die Zeitlich verzögerte Anzeige, zwar besser als z.B. bei der LED Anzeige meiner Drehbank - aber irgendwie doch nicht extrem zufriedenstellend.

Am Nabendynamo hat man mit der Frequenzmessung die Du vorgeschlagen hattest doch schon eine recht genaue Drehzahl Ermittlung?

Was dort die Messung etwas ungenau machte ist lediglich die Schwierigkeit die Drehzahl der Drehbank punktgenau zu regulieren.

Zuletzt habe ich das auch mehr nach der Skalen Einteilung auf dem stufenlosen Einstellungsrad der Drehbank, nach Gehör und nach optischer Beobachtung des sich drehenden Dynamogehäuses gemacht und auf die Hz Messung verzichtet

Es ging ja nicht zu machen, Akku und B4U Brücke für die Hz Messung am Dynamo angeschlossen zu lassen. Jedes mal für jede unterschiedliche RPM alles abklemmen und wieder zu verbinden war mir angesichts dessen dass auch mit korrekter Hz Messung nach Anschluss von Akku & B4U gleich wieder andere RPM drauf waren sinnlos erschienen .

In etwa stimmen die zuletzt gemessenen Werte doch auch so?

Ja klar Frank,

danke für das Video! Das TRMS Multimeter kommt leider erst nach Neujahr. Angeblich von Hamburg verschickt, aber das sind Händler die den Standort Hamburg nur angeben weil sie - vielleicht - von dort aus woanders eine Bestellung mit Sendeadresse zum Kunden aufgeben und sich so Lagerhaltung ersparen.

Gruß, Carl

Hallo Frank:
"Hallo WL01, wenn du jetzt 2 X 12 V = 24 V Akkus hast, dann ginge eine Spannungsverdopplung auch ohne Kondensatoren.
Man müsste jedoch nicht nur + - 24 V verteilen, sondern auch die Mittelpunkt Spannung von 12 V.
Für die Spannungsverdopplung, braucht man dann einfach nur eine der drei Phasen zusätzlich zum B6U Brückengleichrichter an diese Mittelpunkt Spannung von 12 V anzuschließen."

Ist das wirklich wahr? Das funktioniert? Ich dachte bisher für den Mittelpunkt-Anschluss am Akku sei der Mittelpunkt des Generators zuständig, was natürlich die Sache erschweren würde weil der Mittelpunkt vom Generator ja selten neben den 3 Phasen von außen am Gehäuse leicht erreichbar ist.

Das hieße also an der B6U Brücke werden alle 3 Phasen wie sonst auch angeschlossen, eine der 3 Phasen aber geht zusätzlich noch zum Akku Mittelpunkt?

Das wäre ja der "Wahnsinn" wenn das funktioniert!

Hallo WL01,

da du nun 24 V Akkus hast, macht beim 12 V Windrad vielleicht sogar eine permanente Spannungsverdopplung Sinn?

Deine 48 V Windräder haben ja schon doppelte Spannung für ein 24 Volt System.
Ich würde nicht erwarten, das eine weitere Spannungsverdopplung hier hilft.

Oder habe ich etwas falsch verstanden?

Grüße

Nein, alles richtig verstanden.
Nur liefern die 48V-Windräder nur so 25V (schwankend zwischen 3 und 33V) auf der AC-Seite (zwischen zwei der drei Phasen gemessen) bei mäßigem Sturm (4 bis 9m/s). Und da kann ich die Spannung nur so einiger Maßen in der Batterie halten (um die 25V; schwankt zwischen 25,05V und 25,02V). OK, das eine verbliebene Messgerät benötigt eben so 0,3 Watt (wird aber ohnedies für die permanente Spannungsmessung benötigt und eben auch für das Ein- und Ausschalten der Spannungsverdopplung der drei 48V und des einen 12V Windrades; PS: habe ich fast vergessen, der Laderegler für die neuen noch nicht aktivierten PV-Module hängt auch noch an der Batterie; die alten PV-Module musste ich abschalten, da sie eben nur maximal 18V lieferten und den Akku runterzogen).
Werde testweise die Spannungsverdopplungen eine Stunde eingeschalten lassen und dann eine Stunde ausgeschalten lassen. Kurzfristige Änderungen (Verdopplung ein/aus) haben auf alle Fälle keine Änderung in der Batteriespannung gebracht.

PS:
Zwischenbericht nach 1 1/2 Stunden mit Spannungsverdopplern ein: Spannung von 25,02 auf 25,10V gestiegen. Leichtes Ansteigen der Windgeschwindigkeit von 4,7 m/s auf 8,4 m/s.
Bericht nach weiteren 1 3/4 Stunden mit Spannungsverdopplern aus: Spannung von 25,10 auf 25,14V gestiegen. Gleichbleibende Windgeschwindigkeit zwischen 3,6 und 7,2 m/s.
Bericht nach weiteren 1 3/4 Stunden mit Spannungsverdopplern aus: Spannung von 25,14 auf 25,36V gestiegen. Ansteigen der Windgeschwindigkeit von 7,2 m/s auf 9,8 m/s.

Hallo zusammen,

ich habe jetzt, eine Lösung gefunden, die Spannungsverdopplung automatisch zu dämpfen, wenn die Drehzahl hoch ist.
Ziel ist es, die Spannungsverdopplung möglichst nur bei niedrigen RPM zu machen,
weil bei höheren RPM ja genug Spannung vorhanden und die Leistung höher ist und es sinnvoll wird,
alle Phasen möglichst synchron zu belasten.

Die Phase, die zum Mittelpunkt der Akkus (Kondensatoren) geschaltet wird,
kann über eine PTC Sicherungen 1.5 A angebunden werden. In diesem Fall, wird der Strom auf 0.750 A begrenzt, wenn 1.5 A überschritten werden.
Wird der Strom 0.750 A begrenzt, läuft der restliche Phasenstrom normal über die B6U Brücke.

Diese PTC Sicherung hier verträgt 72 V und kostet weniger als 1 Euro.
Diese PTC Sicherungen sind auch für kleinere oder höhere Stromstärken sowie kleinere Spannungen erhältlich.
Wobei das Verhältnis: Auslösestrom (1.5 A) zu begrenztem Strom (0.750 A) mit 2:1 gleich bleibt.
Leider haben diese PTC auch eine Verlustleistung von ca. 1 Watt.
Diese fällt, zum Glück, nur in dieser Größe an, wenn der Strom auch auf 0.750 A begrenzt wird, also viel Leistung vorhanden ist.

Was meint ihr?

Grüße

Hallo Frank,

toll, das bedeutet - das von Dir erarbeitete System wird mit geringst möglichem Aufwand für alle Betriebs - Windgeschwindigkeiten nutzbar.

"Die Phase, die zum Mittelpunkt der Akkus (Kondensatoren) geschaltet wird,
kann über eine PTC Sicherungen 1.5 A angebunden werden. In diesem Fall, wird der Strom auf 0.750 A begrenzt, wenn 1.5 A überschritten werden.
Wird der Strom 0.750 A begrenzt, läuft der restliche Phasenstrom normal über die B6U Brücke."

Meine Frage dazu: Was würde geschehen wenn man den Akku mit derart stark erhöhter Spannung laden würde - also bei Spannungsverdopplung wenn diese eigentlich nicht mehr benötigt wird? Gibt es da Spannungs Grenzen außer der dass der Akku nicht schon voll sein darf?

Den Vorteil dass dann der Mittelpunkt des Akkus nicht mehr angesteuert und so der Generator gleichmäßiger belastet wird mal außer Acht gelassen. Gäbe es ernsthafte Probleme wenn man die PTC Sicherung bei kleinen Modellen bei denen 1 W Verlust eine Rolle spielt wegläßt?

Dem kann ich mich voll anschließen, ich sehe derzeit keinen Vorteil in der Verdopplung.
Mein Problem ist, dass ich 4 Windräder besitze, wovon eines für 12V und 3 für 48V gebaut wurden und die mit der 24V-Batterie einigermaßen schnell drehen. Allerdings nach der Einbindung der 12V-Stromversorgung meines 12V-Windrades kommt mir vor, dass die Geschwindigkeit der 48V Windräder geringer wurde. Möglicherweise deswegen, weil der Pluspol der Batterie für die 24V und die 12V ident sind und sowohl zu den 48V als auch zu dem 12V Windrädern gehen?! Was kannst Du mir da raten?
Das 12V Windrad dreht sich mit sehr hoher Geschwindigkeit, sodass jetzt bei Sturm der Mast z.T. trotz Abspannung schwankt, trotzdem liefert dieses Windrad relativ wenig. Die anderen drei laufen relativ langsam, bringen hingegen relativ viel.
Ich werde vielleicht testen das 12V Windrad komplett abzuklemmen und zu stoppen.
Interessante Idee. Eventuell das 12V Windrad nicht verdoppeln (durch die eine Diode verwirklicht) und die anderen doch zu verdoppeln wäre möglicherweise eine Option, die ich gerade teste (kann ich getrennt fernwirksam schalten).

Nur zur Info:
Das 12V Windrad ist ein Darrieus mit Savonius -Anlaufhilfe, die anderen sind Darrieus-Helix-Windräder (alles Vertikalwindräder).
Während die Helixwindräder eindeutige 3 Raster haben (mit entsprechenden Schwankungszyklen in der Spannung), hat das 12V-Windrad keine Raster und im Inneren sind, soweit ich zählen kann 9 Wicklungen und entsprechende Magneten angebracht mit einem sehr langsamen Anlauf.


PS:
Habe gerade den Schnellläufer (12V-Windrad) gestoppt und den Pluspol abgehängt, da eines der drei Abspannseile durch die hohe Rotationsgeschwindigkeit und Vibrationen gerissen ist.
Schau'n wir mal, was das für Auswirkungen auf die Energiebilanz hat.

Dass sich der Zwiebelring langsamer dreht, ist eine optische Täuschung (dreht sich am Anfang sogar scheinbar gegen die Windrichtung). Diese optische Täuschung ist der Frequenz der Videokamera geschuldet, tatsächlich dreht er sich mit drei bis vierfacher Geschwindigkeit. Durchmesser ist auch nicht viel Unterschied Darrieus rund 1m und Helix rund 80 cm.

Sehe ich auch so und bin gegenüber diesem Windrad etwas skeptisch, langsamer Anlauf, bei mehr Wind hohe Drehzahl (eine Abspannung ist dadurch sogar gerissen) und trotzdem wenig Spannung am AC-Bereich.
Verstehe ich nicht. Die 48V Windräder (Helix) sind mit Plus am Pluspol der einen 12V-Batterie angeschlossen und das Minus am Minuspol der anderen 12V Batterie angeschlossen. Somit sind also 24V dazwischen.
Das 12V Windrad ist mit Plus am Pluspol der einen 12V-Batterie angeschlossen und mit Minus am Minuspol an der selben Batterie angeschlossen. Somit 12V dazwischen. Nur ergibt sich daraus, dass alle vier Windräder (12 und 24V) gemeinsam mit dem Plus am Pluspol der einen Batterie angeschlossen sind. Ist das deiner Ansicht nach falsch?
Ja, aber bereits schneller als mit dem 12V Akku allein. Und ja wurde gemessen, wie man aus meiner Dokumentation sieht.
Ja, habe ich gemacht. Die Helixwindräder durch die Abnahme des 12V Minuspol von der einen Batterie. Und das Darrieus durch die eine genannte Kondensatorschaltung. Nur hat das Ein- und Ausschalten dieser Schaltung bei mir keine Änderung an der Leistung erbracht.