Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

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doelle4

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 27.10.2012 - 18:38 Uhr  ·  #31505
Sowas sieht man gern (Neid). Gute Arbeit. Ich hätte auch gern mehr Zeit und Werkzeug für so perfekte Arbeiten ,hab aber leider immer zuviel um die Ohren
Gruß Hans

danile

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 27.10.2012 - 21:54 Uhr  ·  #31512
Gerade haben wir den Generator einmal getestet. Mit etwa 4-5mm Luftspalt und ohne Rückschlussscheibe erreichten wir bei ca. 100-110 Umdrehungen pro Minute eine Spannung von 25V. Der Generator wurde auf einen Luftspalt von 1,5mm ausgelegt, also ist da noch einiges drin. Am Montag werden wir den Generator mit einem kleineren Luftspalt und mit Rückschlussscheibe testen, sowie auch die Drehzahl messen und eventuell Widerstände zuschalten. Jetzt bin ich ersteinmal sehr glücklich darüber, dass er sehr gut funktioniert, sogar besser als ich erwartet hatte. Nun funktioniert alles wichtige sehr gut (Rotor und Generator).

Gruß
Dani

danile

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 29.10.2012 - 23:15 Uhr  ·  #31543
Hallo,

heute haben wir den Scheibengenerator zusammengebaut. Wir hatten noch Probleme mit dem Abstand zwischen den Scheiben, da die Distanzringe zu dünn waren :)
Ich habe den Generator auch gleich getestet und er läuft einwandfrei und gibt ganz schön Spannung ab ;-)

Gruß
Dani

Hier mal Bilder und ein Video zum Test:

http://www.youtube.com/watch?v=CxF5VOT9Ju0





Menelaos

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 30.10.2012 - 01:30 Uhr  ·  #31546
na das sieht doch spitze aus :-)

Was für ein Harz hast du nun verwendet...?
Ich hoffe du bekommst auf Dauer ohne die Glasfasermatten keine Probleme mit Verzug bei ordentlich WInd ( und damit Abwärme )....

Gruß
Max

danile

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 30.10.2012 - 12:13 Uhr  ·  #31554
Hallo Max,

Ich habe Polyurethanharz verwendet. Ich bin auch mal gespannt, wie warm der Generator so wird, wenn er mal längere Zeit bei 400U/min läuft, was ich mit der Bohrmaschine testen werde. Eigentlich dürfte der Generator aber keine große Wärmeentwicklung haben:

Vorab: 1,43mm Drahtdurchmesser, 20 Magnete, 15 Spulen, 46mm Länge der Magnete, 68 Wicklungen, 360U/min bei 9m/s, 3 Phasen

Bei 3,3m/s erreicht der Rotor eine Drehzahl von 130 Umdrehungen pro Minute und eine Leerlaufspannung von 51V. Bei dieser Windgeschwindigkeit hatte ich bei der Generatorauslegung den Einspeisebeginn gesetzt, also 35V durchgängige Spannung, gebremst durch den MPPT.
35V durch 130 Umdrehugen pro Minute geteilt, ergibt 0,269V/U/min. Dies mit 360 Umdrehungen pro Minute multipliziert ergibt 96,9V, was bei etwa 9m/s der Fall sein soll.
Mit der Formel für den Strom, die ich aus dem Tool entnommen habe, erhalte ich dann einen Strom von 6,02A.
6,02A^2 * 1,34Ohm ergibt eine ohmsche Verlustleistung von 48,9W.
Der Rotor sollte, gerechnet mit 38% Wirkungsgrad, bei dieser Windgeschwindigkeit eine Leistung von 635W abgeben. Dadurch erhalte ich eine Generatorleistung von 586,1W.
586,1 / 635 ergibt einen Wirkungsgrad von 92%. Das wäre doch sehr gut ;-)

Insgesamt wird der Generator aber noch einen kleineren Wirkungsgrad haben, bedingt durch die Wirbelstromverluste, Lagerverluste und Verluste durch Luftreibung.

Berechnung der Wirbelstromverluste:

P = Wirbelstromleistung des eisenlosen Generators in W
d = Drahtdurchmesser in mm
Z = Anzahl der Magnete
B = magnetische Flussdichte in T/m^2
n = Umdrehungen in U/min
l = Schenkellänge des Magneten, wirksame Länge eines Drahtstückes in m
N = Anzahl der Wicklungen einer Spule bzw. Drähte einer Phase
S = Anzahl der Spulen(schenkel) je Phase
PZ = Anzahl der Phasen
rho = spezifischer Widerstand in Ohm*qmm/m (Kupfer = 0,0178)

P = (d^4 * Z^2 * B^2 * n^2 * l * S * N * PZ * 3,1415) / (144*10^8 * rho)

=> P = (1,43mm^4 * 20^2 * 0,3631Tesla^2 * 360U/min^2 * 0,046m * 68 Wicklungen * 10 Spulenschenkel pro Phase * 3 Phasen * pi) / (144 * 10^8 * 0,0178) = 32,9W

Dies zu der ohmschen Verlustleistung hinzugefügt, ergibt dann 81,8W Verlustleistung. Das ist ebenfalls sehr gering.

Selbst wenn ich die ohmsche Verlustleistung bei einer Spannung von 80V berechne, erhalte ich einen Strom von 7,1A und dadurch eine Verlustleistung von 67W und einen Wirkungsgrad von 89%.

Ich denke, diese Angaben sind zu großem Teil nur geschätzt, da die Flussdichte geringer sein wird, der Rotorwirkungsgrad anders ausfallen wird,... aber sie geben einen Bereich an, damit man den Generator abschätzen kann, welcher bei mir sehr gut ist ;-)

Gruß
Dani

Menelaos

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 30.10.2012 - 14:13 Uhr  ·  #31556
hallo Dani..soweit alles richtig und der Geni ist auch groß genug dimensioniert, ganz sicher. Etwas größer werdne die Verluste aber sein da du einen Punkt nicht berücksichtigt hast:

Wenn du eine Last an den Generator hängst ( und der Wechselrichter ist ja eine Last ), so wird die Spannung etwas einknicken. Wieviel das ist hängt vom Widerstnd des Generators ab. Du kannst also nicht mit der Leerlaufspannung rechnen. Diese Lastspannungwird dann nicht bei 96 Volt liegen sondern bei etwa 82 Volt. Macht aber keinen großen Unterschied da du recht wenig Widerstand hast :-)

Wollte es nur mal so erwähnt haben. :-)

Tolle Abeit!

Gruß
MAx

danile

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 30.10.2012 - 14:43 Uhr  ·  #31557
Hallo Max,

Ich habe ja auch nicht mit der Leerlaufspannung gerechnet. Die Leerlaufspannung bei 130 Umdrehungen liegt bei 50V ich habe aber mit 35V gerechnet. So wurde auch der Generator ausgelegt. Also ist bei den 35V die Last schon mit drin. Diesen Wert habe ich dann durch die Drehzahl geteilt und mit 360 Umdrehungen multipliziert.
Ich habe mir mal eine Kennlinie eines MPPT's angeschaut. Die ist ja linear, deshalb denke ich, wenn ich den MPPT nicht modifizieren würde, stimmt diese Rechnung, oder? :)

Auch bin ich gerade an der Überlegung, wie ich die Drehzahlmessung realisieren soll. Im Moment kann mein Fahrradtacho noch dienen, aber später wird mir ein User des Mikrocontroller-Forums eine Anzeige von Spannung, Strom,... machen und da soll die Drehzahl eben angezeigt werden, nicht am Tacho.
Tut's da ein Reedkontakt und auf der Scheibe kleine Neodym-Magnete?

Gruß
Dani

danile

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 10:32 Uhr  ·  #31658
Ich glaube, ich habe die Leerlaufspannung falsch berechnet. Sie liegt bei 36V. Wie kann man denn genau berechnen, wie stark die Spannung abfallen wird?

Gruß
Dani

XXLRay

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 17:14 Uhr  ·  #31687

Menelaos

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 21:10 Uhr  ·  #31704
ich hab dafür mal ein Tool geschrieben...es funktioniert aber auch nur unter bestimmten Bedingungen...wenn du mir deine ganzen Werte nennst, geb ich das mal ein und schau nach was dabei herauskommt.

Gruß
Max

danile

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 21:16 Uhr  ·  #31706
Innenwiderstand: 1,34 Ohm
Spulen: 15
3-phasig
46x30x10mm N40
Schnelllaufzahl: 4,5
Rotordurchmesser: 2,16m

Oder was fehlt bzw. was brauchst du noch?

Gruß
Dani

Menelaos

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 23:06 Uhr  ·  #31712
SLZ

V/ UPM im Leerlauf
Widerstand der Leitung vom Generator zum Wechselrichter

XXLRay

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 04.11.2012 - 08:27 Uhr  ·  #31718

Menelaos

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 04.11.2012 - 10:52 Uhr  ·  #31724
ich glaub da bist du in den falschen Threat gerutscht :-D

danile

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 04.11.2012 - 13:32 Uhr  ·  #31738
SLZ: 4,5
Leerlaufspannung: 36V bei 135 Umdrehungen => 0,2666V/Umdrehung
Leitungswiderstand: 6m Länge (x2, da die Leitung hin und zurück geht), Querschnitt: 9mm², spezifischer Widerstand: 0,01678, Widerstand dann 0,02Ohm.

Gruß
Dani

danile

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 09.01.2013 - 18:46 Uhr  ·  #33129

Menelaos

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 10.01.2013 - 21:19 Uhr  ·  #33158
prima video....:-) nervig find cih nur dei Werbung vorweg...wieso machend as neuerdings alle ? :-(

XXLRay

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 11.01.2013 - 07:28 Uhr  ·  #33162

danile

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Re: Scheibengenerator für meine 2,2m Anlage

 ·  Gepostet: 11.01.2013 - 13:39 Uhr  ·  #33169
Danke Max :)
Ich werde die Werbung auch wegmachen.