Windrad Projekt mit Arduino

Windrad Projekt mit Arduino

Beitragvon mani » Fr 4. Nov 2016, 19:04

Hallo,

ich soll ein Projekt auführen, es soll so ähnlich sein wie das: https://www.youtube.com/watch?v=-f6FthqPwog
nur mit dem Unterschied das es mit einem Windrad gemacht werden soll. Das Windrad muss die Windrichtung erkennen und sich mithilfe eines Motors hin steuern. Kennt sich da jemand aus?

MfG

Mani
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Re: Windrad Projekt mit Arduino

Beitragvon herbk » Fr 4. Nov 2016, 21:05

Hi Mani,
ich denke Deine Aufgabe ist es dass Du Dich mit der Thematik (wie führt man ein Windrad nach) auseinandersetzt...
Unterbreite doch einen Lösungsvorschlag und wir sagen gerne ob das so funktionieren könnte oder nicht. ;) ;)
Gruß Herbert
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Re: Windrad Projekt mit Arduino

Beitragvon mani » Di 15. Nov 2016, 18:11

Hi,

mein Problem liegt schon beim Windrad, da ich eins von Amazon gekauft hatte mit einem DC-Motor. Der funktioniert aber nur bei einem sehr starken Wind , will den wieder zurück schicken. Suche ein Mini-Windrad, welcher wäre empfehlenswert oder einen zum selbst nachbauen? Sollte schon 5-15 Volt als Ausgangspannung bringen.

MfG

Mani
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Re: Windrad Projekt mit Arduino

Beitragvon herbk » Mi 16. Nov 2016, 08:33

Guten Morgen Mani,
bevor ich jetzt "losmaule" sag doch bitte mal auf welche Schule (Art, Klasse) Du gehst und für welches Fach dieses Projekt sein soll... ;)

Auf die Art wie in dem Video wird sich das mit Windkraft nicht machen lassen. denn Windkraftanlagen sind nicht skalierbar wie PV-Anlagen. Da musst Du einen ganz anderen Ansatz wählen...
Gruß Herbert
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Re: Windrad Projekt mit Arduino

Beitragvon Famzim » Mi 16. Nov 2016, 10:58

Hallo

Im Gegensatz zu einer Steuerung mit Solarzellen, braucht man eine Info der Windrichtung, die das Arduino dann auswertet für die Servosteuerung.
Der Satz :
Das Windrad muss die Windrichtung erkennen und sich mithilfe eines Motors hin steuern. Kennt sich da jemand aus?

Sagt doch alles und weist auf das Problem schon hin.
Also braucht man eine Windfahne oder ähnliches, welche eine Info erzeugt.
Man kann auch einfach 2 Mikroschalter an den Generator machen, gegen die dann die Windfahne drückt, und so die Servomotoren einschaltet bis der Druck nach läst.
Dreht die Windfahne ein Poti hin und her, können die Ohmwerte zum Auswerten und Steuern genommen werden.

Gruß Aloys.
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Re: Windrad Projekt mit Arduino

Beitragvon finn » Mi 16. Nov 2016, 12:19

beim arduino gehört doch dann für die herausforderung nen optisches messsystem mit graycode ran ;)

nen poti würde ja verschleißen
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Re: Windrad Projekt mit Arduino

Beitragvon mani » Mo 21. Nov 2016, 18:34

Hallo,

Vielen Dank für die Antworten. Ich soll den Teil erstmal auslassen und mich auf den Ladevorgang konzentrieren d.h. der erzeugte Strom vom Windrad soll eine Batterie (1,5-3V Lithiumbatterie) aufladen und wenn Sie voll geladen ist soll es gebremst werden und der Verbraucher (LED´s) angehen. Das ganze soll von einem Arduino Board gesteuert werden.

Teile: Windrad, Gleichrichter, Batterie, Verbraucher und Arduino Board;

Brauche ich auch ein Laderegler oder sonstiges Teil noch? Und wie sollte die Schaltung aussehen? Ist eine 1,5-3V Lithiumbatterie gut geeignet wenn, das Windrad bei 2000 U/min. =>DC 100 mA/1W/DC 10V erzeugt?
Bedanke mich im Voraus für die Antworten.

MfG
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Re: Windrad Projekt mit Arduino

Beitragvon picowindmiller » Mo 21. Nov 2016, 22:03

Hallo Mani,
die Teile die du benötigst kriegst du spottbillig beim Chinesen in der Bucht. Das betrifft je nach verwendeten Generator ein kleines Modul für einen Step-down bzw. einen Step up Wandler. Diese kleinen leiterplatten fütterst du mit der gleichgerichteten Wechselspannung vom Generator und stellst die Ausgangsspannung auf 5 V ein. Danach scließt du die nächste kleine Leiterplatte an, die aus 5V Eingangsspannung die Ladespannung für einen Lithium Akku erzeugt. Damit kannst du den Akku schon mal nicht überladen. Diese Module sind Eingangsseitig mit einer kleinen USB Buchse ausgestattet. Brauchst du aber nicht, auf der leiterplatte sind Lötanschlüsse für Plus und Minus sowohl für den Eingang und den Ausgang. Beim Lithiumakku kannst du grob mit einem Ladefaktor von 1 rechnen. Das bedeutet, wenn du eine Wattstunde reinlädst dann hat der Akku die auch gespeichert. Um LED's bei Dunkelheit zu betreiben ist die Ausgangsspannung fast schon ideal. für eine 20 mA LED würde ich einen 47 Ohm Widerstand in Reihe schalten. Ein für den Akku tödliches unterladen unter die Entladespannung von etwa 2,5V brachst du kaum zu befürchten, denn dann fließt durch eine weiße LED kein oder kaum noch Strom.
Als Generator empfehle ich dir einen kleinen Steppermotor (Schrittmotor) nach Möglichkeit nicht zu niederohmig. Die Anschüsse kannst du mit einem Ohmmeter ausmessen. Im Prinzip hast du 2 Spulen, die du jeweils mit einer Graetz-Brücke gleichrichten kannst. Manchmal haben die Spulen Mittelanzapfungen, die im schlimmsten Fall miteinander verbunden sind. Da hilft nur "scharfsinniges Messen und probieren".
Die elektronische Windrichtungsbestimmung und das Drehen des Windrades in den anströmenden Wind ist bei einem kleinem Windrad nicht so einfach. In Bodennähe treten viele Wirbel auf und ein kleines Windrad folgt sehr schnell dem häufigen Windrichtungswechsel. Drehst du das Windrad mit einem Servo in Abhängigkeit von einer Steuergröße, dann hast du möglicherweise ein mechanisches und elektronisches Regelproblem. (Überschwingen, Trägheit etc.). Ausserdem musst du die Gondel auf dem Mast ja auch noch irgendwie drehbar lagern. Wenn du es mit einem Ardiuno hinkriegst dann nimm eine klare bedruckte Folie mit radial velaufenden schwarzen Streifen und eine Gabellichtschranke. Der Rest ist Genialität.
Viel Glück
N.B.
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Re: Windrad Projekt mit Arduino

Beitragvon finn » Di 22. Nov 2016, 13:31

2000 umdrehungen pro minute sind ganzschön viel :-D
33umdrehungen/sekunde
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Re: Windrad Projekt mit Arduino

Beitragvon mani » Di 22. Nov 2016, 20:08

Welches Elektro Modul sollte man da nehmen für die Ladeelektronik für Lithiumbatterien? Und welche Lithiumbatterien eignen sich gut? Mein Ladestrom erzeuge ich durch ein Windrad gemessen: 5 Volt maximal Spannung
Da ich auch ein Arduino Board benutze denke wäre das gut geeignet
http://www.ebay.de/itm/lipo-lion-Akku-L ... 1853977388


MfG

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