Der Nabendynamo - Eigenschaften und Anwendungen

doelle4

Betreff:

Der Nabendynamo - Eigenschaften und Anwendungen

 ·  Gepostet: 17.05.2012 - 14:50 Uhr  ·  #28033
Da ich mich auch grad mit einem 70 cm Kleinwindrad befasse und einen Shimano Nabengenerator geordert hab würd ich gern einen Referenzthread einrichten da diese Generatoren Windräder für jedermann güstig und zuverlässig möglich machen. Ist eine gute Lösung auch für kleine Vertikachser da es hier sehr schwer ist einen wetterfesten Generator mit guter Spannung zu finden.

Ich schreib mal was ich bisher weiß.
Der Strom ist limitiert auf ca 0,5 -0,6 Ampere aber die Spannung nicht
Daher ist auch die doppelte Nennleistung möglich bzw 12 Volt Anwendungen.
Er ist schon ab 19 Euro erhältlich - Shimano um 19€
Das Anlaufdrehmoment dürfte irgendwo bei 0,1 (Shimano DH-3N20 ) -0,15 Nm (andere) liegen (für Rowi tool Repellerberechnung)
Der Eigenverlust liegt anfangs bei 0,045 Nm und steigt mit der Drehzahl auf 0,145 nm bzw 0,064 Nm bei Shimano DH-3N71.
Der Wirkunggrad beträgt zwischen 50 und 60 %, anfangs ca 60% und sinkt dann.

Mittels eines Kondensators lässt sich die Spannungskurve tunen (für Vertikalachser sehr gut)


Bei verringerung der Last oder keiner Last steigt die Spannung erheblich an
Daher können auch 12 Volt Akkus geladen werden da diese erst bei Ladebeginn Last ziehen
Es lassen sich auch schon bei 1 Umdrehung pro Sekunde an einem 12 Volt Akku eine Ladung hervorrufen von 0,8 W


Vorderlicht durchgebrannt = Spannung unter 0,6 Watt Last
Rücklicht durchgebrannt = Spannung unter 2,4 Watt Last
30 rpm (=0,5 u/sek) = 36 kmh auf der Skala

Hier die komplette Analyse:
http://filearchiv.fi.ohost.de/nabendynamo%20Analyse.pdf

Ob sich die Daten auch auf alle Nabengenratoren umlegen lässt kann ich noch nicht beurteilen, werde ich aber testen sobald meiner (lt.Link) da ist.
Wäre erfreut wenn auch ihr euer Wissen hier beisteuert um diesen Generatortyp für alle übersichlich zu machen
Gruß Hans

doelle4

Betreff:

Re: Der Nabendynamo - Eigenschaften und Anwendungen

 ·  Gepostet: 18.05.2012 - 00:32 Uhr  ·  #28040
Bitte um unterstützung da dieser Generatortyp für Anfänger besonders geeignet ist und gut zu den kleinen Trendy Savoniusse meiner Meinung passt.
Wir haben hier im Forum zwar viel Infos aber immer nur stückchenweise versteckt und für Anfänger ist dies zu unüberschaubar.
Mir wärs am liebsten es gebe mehr refenzthreads wie - guter günstiger Generator für Eigenbau WKA mit 0,8 - 1,5 Meter sowas brauchen einsteiger.
Bin halt auch nun aufn Zug aufgesprungen obwohl ich 4- 6 m2 Wkas bevorzuge , aber bissl Fasszination im kleinen schadet nie :-)
Gruß Hans

Carl

Betreff:

Re: Der Nabendynamo - Eigenschaften und Anwendungen

 ·  Gepostet: 19.05.2012 - 08:57 Uhr  ·  #28078
Der preiswerteste Shimano hat auch die für Windräder begehrte Vollachse, er läuft kaum schlechter als die aus dem teureren Segment, die dazu noch mit ekelhaft kurzen Achstummeln ohne Gewinde und mit Schnellverschluss kommen. Keine sichere Verbindung an der Gondel außer, man macht Zweipunkt-Verbindung mit Gabel.

Sehr gute Erfahrungen bei Ladeerhaltung und Betreiben eines elektrischen Weidezauns mit wenig Drehzahl (im Schnitt 70 RPS mit C-Rotor) hatte ich mit dem preisgünstigsten Modell von Shimano letzten Sommer 2011, der 12 Volt Akku mußte 6 Monate lang nicht zur Ladestation geschleppt werden und hatte Ende Herbst noch seine volle Spannung, 15 V.

Der Son hat mich kürzlich interessiert, ich wollte ihn für ein neues Windrad-Konzept als Blickfang und überzeugendes Moment bei evtl. öffentlicher Vorstellung einsetzen. Also als äußeres Zeichen, dass geklotzt wird und nicht gekleckert. (Der Shimano ist in der Leistung nicht unbedingt schlechter, hat aber nicht diesen Hype und kommt an die Preise von SON um 150 Euro und darüber nicht heran)

Aber nach einem Blick auf die Datenblätter verschiedener Modelle von Son mußte ich passen: Alle haben anscheinend Rillen-Kugellager.
Wahrscheinlich halten die alle Anforderungen am Fahrrad aus und sind auch ziemlich großzügig ausgelegt, aber beim Windrad kommt der Druck nur achsial. Die Scherkräfte in den Rillen vermindern dann das Ergebniss. Das Rillenlager mag die Belastung beim Radfahren aushalten, aber ich bin Fetischist und nehme nach 30 Jahren Schrott-Erfahrung mit Windrädern bei den Lagern nur noch die Speziellen.

Das ist etwas traurig, vielleicht kennt jemand ein Modell von Son mit Konuslager? Der Son hat immerhin ein tolles Image!

XXLRay

Betreff:

Re: Der Nabendynamo - Eigenschaften und Anwendungen

 ·  Gepostet: 19.05.2012 - 10:45 Uhr  ·  #28081

Carl

Betreff:

Re: Der Nabendynamo - Eigenschaften und Anwendungen

 ·  Gepostet: 19.05.2012 - 12:52 Uhr  ·  #28093
Ja, sehr wichtig, die Konuslager kommen ab Fabrik etwas fest vorgespannt, minimales Lockern mit dem Konusschlüssel wirkt da schon Wunder. Aber Vorsicht, nicht das versehentlich die Kontakte für den Licht-Anschluss mit abgedreht werden! Das ist die einzige Schweinerei an der Sache: Auseinanderbauen wird bestraft.

Das Cmot (Anfahrmoment des Nabi´s) müßte ich nochmal errechnen, jedenfalls zieht meine hochpräzise Schweizer Feinfederwaage von Pesola bei schon bei 3,5g Zugkraft den 40 cm Hebelarm an der Nabenachse (Holzstock) über das Rastmoment des Magnetfeldes vom schon gelockerten Shimano DH-3N71 weg.

Vielleicht weiß jemand, wie man das in Newtonmeter umrechnet, ich hab´s leider wieder mal vergessen.

Das Billig-Modell von Shimano hängt draussen am Rotor, da kann der Wind die Messung verfälschen, es bläst gerade ein bißchen. Aber der Unterschied ist da nicht so schwerwiegend, es gibt Nabendynamos vom Billigheimer, die weit schwerer gehn und weniger leisten. Shimano ist da auch in der unteren Preisklasse unschlagbar. Alle können ab etwa 3,5 m/sec bis 4,5 m/sek Wind 12 v Akkus laden obwohl sie mit 6V 3W angegeben sind.

Leider ist der digitale Drehzahlmesser an meiner Heimwerker-Drehbank etwas zickig, immerhin, meine Messung über 5 Minuten ergab 12,8 V Wechselstrom-Leerlaufspannung bei 96 RPM am DH-3N71. Das ist ein grober Wert, es reicht aber für praktisch jedes Windrad ab etwa 3-4 m/sek, den Ladebeginn eines 12V Akkus zu schaffen. Bei meinem langsamen C-Rotor 50cm x 50cm Rotorabmessung reichten mit dem Billig-Shimano 4 m/sek für den Ladebeginn.

XXLRay

Betreff:

Re: Der Nabendynamo - Eigenschaften und Anwendungen

 ·  Gepostet: 20.05.2012 - 10:06 Uhr  ·  #28112
Zitat geschrieben von Carl
Das Cmot (Anfahrmoment des Nabi´s) müßte ich nochmal errechnen, jedenfalls zieht meine hochpräzise Schweizer Feinfederwaage von Pesola bei schon bei 3,5g Zugkraft den 40 cm Hebelarm an der Nabenachse (Holzstock) über das Rastmoment des Magnetfeldes vom schon gelockerten Shimano DH-3N71 weg.

Vielleicht weiß jemand, wie man das in Newtonmeter umrechnet, ich hab´s leider wieder mal vergessen.


Moment = Kraft * Hebelarm
M [kg] = F [N] * s [m]

Kraft = Masse * Beschleunigung
F [N] = m [kg] * g [(m/s²)]

Hebelarm sind die 0,4 m
Masse sind die 3,5 Kg
Beschleunigung ist in dem Fall die Erdanziehung (9,81 m/s²)

M = (3,5kg * 9,81 m/s²) * 0,4 m = 13,734 Nm

andreas6

Betreff:

Re: Der Nabendynamo - Eigenschaften und Anwendungen

 ·  Gepostet: 20.05.2012 - 14:12 Uhr  ·  #28122
Hallo,

eine Federwaage hält normalerweise keine 3,5 kg aus. Carl hat dort einige Gramm gemessen. Das Moment ist also deutlich kleiner als berechnet.

MfG. Andreas

doelle4

Betreff:

Re: Der Nabendynamo - Eigenschaften und Anwendungen

 ·  Gepostet: 20.05.2012 - 23:19 Uhr  ·  #28135
Der Messwert kann stimmen, danke fürs überprüfen.
Der günstigste Shimano hat ca 0,1-0,12 den ich für WKA forciere. Die teureren Modelle haben mehr , rundum andere Hersteller einbezogen kann dies bis zu 0,15 nm ausmachen. Habe ich schon am Anfang angegeben aber nicht überprüft. Danke für die Messung
Denke Wert wird stimmen, Carl ist ja ein alter Fux ;-)
Lager lockeren ist auch ein guter weg das zu vermindern, da diese keine z.b. 90 Kg mehr aushalten müssen wirds ihnen egal sein ;-)
Gruß Hans

doelle4

Betreff:

Re: Der Nabendynamo - Eigenschaften und Anwendungen

 ·  Gepostet: 22.03.2017 - 22:50 Uhr  ·  #50322