Anlaufhilfe mit Motor?

Ladeelektronik, Messgeräte, Steuerungen etc.

Anlaufhilfe mit Motor?

Beitragvon ventus saevit » Fr 12. Dez 2014, 17:25

Ich möchte mit Euch eine Idee diskutieren und falls Interesse besteht, bis zur Funktion vorantreiben.

Zur Idee kommen wir gleich, erstmal zum Problem welches die Idee hoffentlich lösen kann.

Viele berichten von oder arbeiten an Startschwierigkeiten Ihrer Windräder.

  • Sei es durch schwergängige Getriebe- / Generatorkombinationen
  • Profile, Anstellwinkel die für Schwachwind ungeeignet sind, wenn sie dann laufen aber guten Ertrag bringen
  • Sonstige Abstimmungsprobleme in den Anlagen

Meist werden Kompromisse gefunden, um sowohl Ertrag, als auch selbstständigen Anlauf bei Schwachwind zu Gewährleisten.
Diese Kompromisse sind bisher alle mechanischer Art, ich habe zumindest beim Suchen im Forum keinen anderen Lösungsansatz gefunden.
Also am Flügel angebrachte Taschen, Klappen etc. oder am Rotorhalter montierten C-Profilen, Savonien usw.

Wie wir wissen funktioniert das, aber der Schnelllauf wird dadurch behindert.

Jetzt zur Idee, an folgendem Beispiel
Ein Windrad läuft ab 1,5 m/s selbsttätig weiter und bringt auch etwas Ertrag, es startet aus eigener Kraft aber erst bei 3,2 m/s.

Gedachte Abhilfe mittels motorischer Starthilfe:
Eine Kombination aus Windmesser, einem Anschwenkmotor und einem Anlaufmotor geben dem Windrad ab gemessenen 1,5 m/s "einen Schubs",
um sich dann komplett wieder aus dem WKA-System zu entfernen.

Das komplette Startersystem mit eigener kleinen Solarversorgung 12 Volt, Akku, SPS(PLC) und 2 Mini-Motoren sollte nicht die Welt kosten

Ablaufschritte:
1. Der Windmesser misst 1,5 m/s oder darüber (für mindestens 5 Sec, oder anderer einstellbarer Zeitwert um Fehlstarts zu vermeiden)
2. Der Anschwenkmotor (Linearstange oder Gewindespindel) schwenkt jetzt den Anlaufmotor (mit Reibrad) an eine Anlaufscheibe des stehenden Windrades
3. Der Anlaufmotor startet jetzt und läuft für (einstellbare) wenige Sekunden und beschleunigt das Windrad
4. Der Anschwenkmotor schwenkt den noch laufenden Anlaufmotor ab (um Bremsruck zu vermeiden)
5. Der Anlaufmotor stoppt

6. Der Wind übernimmt das rotierende Windrad und die nächste Flaute lässt das Spiel wieder bei 1. beginnen.

Vorteil:
Dürfte an (fast) jeder WKA nachträglich anzubringen sein.
Windrad kann auf Leistung und weniger auf leichten Anlauf ausgelegt werden.
Keine Beeinträchtigung im Betrieb.

Was haltet Ihr von der Idee?

Schönen Gruß
Mike
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Re: Anlaufhilfe mit Motor?

Beitragvon Köpke » Fr 12. Dez 2014, 18:01

Hallo Mike,

ich denke technisch ist das Konzept erstmal sauber, siche rmuss es an die jeweilige Anlage angepasst werden, um z. B. eine Hysterese zwischen Ein- und Ausschalten möglichst zu vermeiden. Aber darauf hast du ja schon hingewiesen.
Um das Windrad anzuwerfen müsste das funktionieren. Ich denke das Konzept kann sinnvoll sein solange das Ziel ist: "Mein Windrad läuft so häufig wie nur möglich"

Falls es darum geht ein "Mehr" an Energie zu ernten, dann müsste die eingesetzte Antriebsenergie zumindest kleiner als die zusätzlich im Bereich v_Anwurf und v_Selbstlauf sein. Andernfalls ist es energetisch eine Nullnummer oder schlimmer.

Auf alle Fälle spannende Idee, mal sehen was die andern so sagen.. ;)


Windige Grüße
Siegfried
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Re: Anlaufhilfe mit Motor?

Beitragvon herbk » Fr 12. Dez 2014, 18:59

Hi Mike,
Was haltet Ihr von der Idee?
kommt drauf an was Du damit möchtest... den (netto) Ertrag erhöhen oder den Leuten das Geld aus der Tasche ziehen.
Oder anders gesagt: bring je eine realistische Kalkulation die Zeigt dass sich das rechnet, a zur Energiebilanz und b zu den Kosten...
Gruß Herbert
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Re: Anlaufhilfe mit Motor?

Beitragvon ventus saevit » Fr 12. Dez 2014, 22:09

Hi Herbert und Siegfried

Ich möchte niemand das Geld aus der Tasche ziehen.
Als reiner Hobby Windradler wie die meisten hier,
geht es mir nur darum, wie Siegfried es nannte, daß: "mein Windrad läuft so häufig wie nur möglich"

Die Nullnummer von der Kostenseite wird nicht zu beweisen sein (Ist mein Windrad schon so für sich :-) )

Meine Kalkulation (grob)

Anschwenkmotor 12V/24V, Ebay mit Geduld 20 Euro
Anlaufmotor 12/V, Ebay mit Geduld 10 Euro (Elektrostarter für RC - Verbrenner Car, hätte das Reibrad schon dran)
Solarmodul 30W, 12V rund 40 Euro
Akku 12V Gel 18Ah rund 35 Euro
Step-up-down China Inverter als Solar-Laderegler 14,4Volt - 3 bis 5 Euro
Siemens-Logo als SPS, 12V Variante, gebraucht Ebay 40 Euro, Neu 125 Euro
Wind-Anemometer basteln 0 Euro (Messwertaufnehmer ist der Logo) oder kaufen Ebay ca. 40 Euro

Eine Metallwerkstatt oder ein guter Freund, der die Mechanik zusammenschweißen kann (und ein Schwungrad / Autokupplungsplatte) an den Rotormast bzw. die Generatorwelle anbringen kann kostet auch nochmal 100 Euro

Mal zusammentippen...
148 bis 375 Euro, je nach Warenbestand zuhause und Möglichkeiten.
Leider kein Schnäppchen aber nichts, was mich davon abhalten wird es zu versuchen.

Grüße
Mike
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Re: Anlaufhilfe mit Motor?

Beitragvon Bernd » Fr 12. Dez 2014, 22:21

H-Rotoren mit einer Kombination aus Generatoren/Motor als asynchron Käfigläufern, das gab genau schon vor längeren in etwa das was Dir derzeit im Kopf umherschwebt.
Der Asynchronmotor drehte als Motor den H-Rotor bis zu dessen Startgeschwindigkeit an, wenn ein Windmesser genug Windspeed erkannte.
Danach wurde der Asynchronmotor dann gleich als Generator eingesetzt.

Die Patentämter sind voll von ähnlichen Ideen, je aufwändiger(!!) desto eher wird die Patentwürdigkeit erteilt.

Ich persönlich denke das sich langfristig eher Lösungen nach dem Motto " keep it simple " in der realen Welt durchsetzen.



Grüsse

Bernd
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Re: Anlaufhilfe mit Motor?

Beitragvon ventus saevit » Fr 12. Dez 2014, 23:59

Hallo Bernd

Patent will ich auch keines :)

Ich möchte nur eine nicht zu komplizierte Lösung für alle, die momentanen immer zu Ihrem Windrad hinrennen müssen um sich an seinem Drehen zu erfreuen.
Wenn dann noch höherer Ertrag dabei herauskommt freut es mich umso mehr.
Für Küstenbewohner und Starkwindjunkies bestimmt keine Überlegung wert diese Spielerei.

Hab ein wenig im LOGO!Soft "programmiert".
Erster Lösungsansatz der Anlaufhilfe läuft in der Simulation, eine Anzeige der Wind(Generator)-Geschwindigkeit hab ich jetzt auch schon drin.
Anlaufhilfe.jpg
Anlaufhilfe mit Siemens Logo 12V, 4 Relaisausgänge
Anlaufhilfe.jpg (427.93 KiB) 9278-mal betrachtet

Dies bot sich an, da ich nach einem Einschaltverhinderer bei laufendem Windrad suchte und die Generatorspannung über Spannungsteiler einfach auf einen A/D-Eingang (AI2) legen brauche.
Auf dem 4 zeiligen Text- Balkendisplay kann man die Messwerte dann anzeigen lassen.
Läuft auf dem 12V Typen vom LOGO! mit 4 Relaisausgängen. (Die "Q1" und "Q2" sind 2 der 4 Relais im Logo, je 10A belastbar).
Also bei höherer Stromaufnahme eines Anlassermotors noch 2mal 10A Reserve, 30A so maximal möglich durch Parallelschaltung dreier Relais.

Schönes WE,
Gruß
Mike
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