Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon Famzim » Fr 13. Feb 2015, 12:55

Hallo

Ich denke das Problem ist die Windgeschwindigkeit, die mit 2 m/sek eingetragen ist.
Da würde ich auch so große Latschen dran machen.
Und mit Rohrsegmenten von einem 300 mm Rohr bei aussen 230 mm Blattiefe und innen über 300 mm ist wirklich keine Schnellaufzahl zu erzielen.
Das ist 1/4tel bis 1/3tel vom Umpfang des Rohres.
Bei solchen Blattiefen wäre ein 1 000 mm Rohr besser geeignet.
Wenn ich an die Profilwölbung denke oh Gott, wie bei Kinderwindmühlen !! die stehen an der Achse auch übereinander.
Ich denke das ist schon richtig gerechnet für 2 m Wind.

Gruß Aloys.
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon M.Eng » Fr 13. Feb 2015, 13:19

Danke Famzim,

genau das dachte ich nämlich auch.
Selbst wenn man ein Handelsübliches Fass nehmen würde wären die noch ganzschön rund...

Ich habe bei meinem "kleinen" rad die Bleche selbst gebogen und m,al gemessen. Das wären fast 2m Rohrdurchmesser und das Ding läuft wie nix gutes...
alles andere wären ja viertelkreise.... das kann in meinen augen nicht funzen.

vG
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon Bernd » Fr 13. Feb 2015, 13:54

Natürlich ist so ein Blatt zumindest an seiner Wurzel(!) heftig gerundet, ist ja auch ein "Rohrflügel".
Das kann an der Wurzel soweit gehen das es schon in den negativen Bereich geht.
Danach verjüngt sich das Blatt ja und die Rundung nimmt schnell ab und dann ist es auch kein Drittelkreis mehr.

Guck doch erstmal ein paar Modelle im Netz an um ein Gefühl dafür zu bekommen.
Je flacher man die Rundung wählt desto schneller wir das TSR und desto schwächer das Drehmoment.


Grüsse

Bernd
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon M.Eng » Fr 13. Feb 2015, 13:58

Nachdem die Mechanische seite nun soweit fertig ist denke ich nicht, dass bei 160cm durchmesser große probleme mit dem anlaufen auftreten werden.

Ich denk da ist ein gesundes Mittelmaß zwischen Schnellauf und Drehmoment opti.

Eben aus diesen gesehenen Bildern habe ich ja das Gefühl, dass bei dem Durchmesser arge Rundungen auftreten werden.
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon Bernd » Fr 13. Feb 2015, 14:10

1,6m Durchmesser und 5 Flügel, da hast du doch Drehmoment ohne Ende.

Für 2m/s würde ich nie eine Auslegung machen.


Grüße

Bernd
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon M.Eng » Fr 13. Feb 2015, 14:39

Das heißt?

einfach gefühlt was bauen was sinnig aussieht?
Daran dachte ich ja anfangs auch. wollte aber wenigstens i die nähe des optimums kommen...

vG
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon Bernd » Fr 13. Feb 2015, 14:47

Am Rande: 160cm Durchmesser finde ich keines wegs "krass".

Das hat ja auch keiner behauptet, ich jedenfalls nicht.
Krass sind eher 5 Flügel beim Rohrflügler und nur 2m/s Wind, wobei das rowi Tool die letztere Angabe evtl. nur zur Berechnung der Ernteleistung nutzt.
Was machen denn die Dimensionierungswerte wenn du die Windgeschwindigkeit höher ansetzt?

Eine Flächenabdeckung kann bei gleicher Flügeldimensionierung nicht zunehmen, wenn der durchmesser größer wird.

Das hatte ich ebenfalls nicht behauptet, dich aber genauso so verstanden. Sie müsste dann logischerweise geringer werden.

Ich würde Flügel bauen die nicht 30cm breite Wurzeln haben und sich dadurch komplett überlappen.
Hat denn das Rowitool so riesen Dinger ausgerechnet bzw. so riesige Rohrdurchmesser vorgeschlagen?
einfach gefühlt was bauen was sinnig aussieht?

So war mein Nachbar vorgegangen bevor ich ihm etwas von einem Berechnungstool erzählte. :)
Zufälliger weise hatte er intuitiv fast haargenau die (laut ROWI-Tool) optimalen Proportionen gewählt.

BTW.
Dein Windrad hat über 2m² wenn ich das richtig verstanden habe.
Bei Sturm treten da große Kräfte und hohe Spannungen am Generator auf.
Der Generator unterlastet in solchen Situationen den Rotor der durch Leistungsüberschuss nahezu frei hoch dreht.
Ich will damit sagen das das Ding enorm abgehen kann bei Sturm.
Hast du da schon an eine automatische Drehzahlabsicherung gedacht?


Grüsse

Bernd
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon M.Eng » Fr 13. Feb 2015, 17:26

Hey, na da waren wir uns ja einig ohne es zu wissen :-D

an eine Sicherung hab ich auch gedacht.
Bin grad mit einem Hersteller von fliehkraftbremsen am machen....
aber die Keksen sich irgendwie nicht aus -.-

so richtig was angebrachtes habe ich bisher nicht finden können.

habe extra freirau dafür gelassen (Welle zwischen den lagern)

Idee?

vG

M.
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon picowindmiller » Fr 13. Feb 2015, 21:20

Hallo M.Eng
schau mal bei http://www.Gotwind.org. Dort sind entspechende Vorschläge für Rohrflügler gemacht worden. Ebenfalls gibt es schon Leute mit entsprechenden Erfahrungen auf diesem Gebiet. Schau mal ins Nachbarforum. Nach meiner Erfahrung besteht das größte Problem in der präzisen Herstellung und dem peinlich genauen Auswuchten der Flügel. Ich habe mir ein Windrad mit 3 Flügeln und einem Rotordurchmesser von 2,5 m gebaut. Als Basis diente ein DN 200 KG-Rohr. Die Flügel habe ich mit dem Programm windrad.exe berechnet, im CAD-Programm gezeichnet und ausgedruckt. Nach dem Zusammenkleben der einzelnen A4-Blätter wurde wurde die Flügelform auf ein Stück weichen Fußbodenbelag aufgelegt, nachgezeichnet und als Flügelschablone ausgeschnitten. Die einzelnen Flügel habe ich mit der Stichsäge ausgesägt und mit einer Briefwaage auf 1 Gramm genau ausgewogen. Hier macht es schon einen Unterschied, in welchen Winkel das Sägeblatt, das Rohr geschnitten hat. Um einen geraden Strich auf einem Rohr zu zeichnen hat sich eine gerade Winkelschiene die mit beiden Schenkeln auf das Rohr gelegt wird sehr bewährt.
Die Flügelformen mit der häßlichen Ausbeulung in Nabennähe habe ich bewußt nicht gewählt, da ich der Meinung bin, dass die dadurch minimal höhere Leistung vernachlässigbar ist und die Ausbeulung die Optik versaut. Ich halte es da mit Prof. Crome, der auf seinen Webseiten sehr schön dargestellt hat, welchen vernachlässigbaren Leistungsanteil die nabennahen Flügelbereiche erbringen.
Der hat seine Flügel aber auch mittels Holmen aus Edelstahlrohr stabilisiert. Bei selbsttragenden Flügeln aus KG-Rohr liegt je nach Flügelform das Flügelgewicht in der Größenordnung von etwa 1 bis 1,5 kg/m. Da wirken Kräfte, die mann sehr schön berechnen kann. Um eine Vorstellung davon zu bekommen, nimmst du dein fertiges Windrad in die Hand und stellst dich damit mal in den Wind. Da spürst du sofort jede Unwucht. Da erkennt man ganz schnell auch die Notwendigkeit einer absolut stabilen Flügelbefestigung an der Flügelwurzel
Ich empfehle dir auf die flache Seite deines Spinners eine mind. 10 mm starke Stahl-oder Aluscheibe anzubringen , an der die Flügel solide befestigt werden können. Das Einsammeln von Windradteilen aus Nachbargrundstücken ist nicht der angenehmste Teil unseres Hobbys.
Ich wünsche dir viel Erfolg bei deinem Projekt.
Viele Grüße
N.B.
picowindmiller
 
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Re: Schrittmotor bestmöglich ausnutzen

Beitragvon Bernd » Sa 14. Feb 2015, 08:50

Ich habe bei meinem "kleinen" rad die Bleche selbst gebogen und m,al gemessen. Das wären fast 2m Rohrdurchmesser und das Ding läuft wie nix gutes...
alles andere wären ja viertelkreise.... das kann in meinen augen nicht funzen.

Das dein bisheriges Windrad gut bzw. schnell dreht heisst ja nicht das es auch gut ernten würde.
Zwischen Windspiel und Nutzwindrad ist noch ein großer Unterschied, das musste ich auch schon schmerzlich feststellen.
Viertelkreis gäbe es ja nur an der Blattwurzel und nur dort (!) und nur wegen dem extrem langsamen TSR und der dadurch nötigen riesigen Blattwurzel.
Nahe dem Rotorzentrum dreht dein geplantes Windrad langsamer als der Wind von vorne bläst !
Deshalb muss die Blattwurzel halt extrem breit und steil ausfallen!

Schau Dir mal die "neueste" Enercon Generation an, die mit der Blattvergrößerung/Verbreiterung bis in die Wurzel hinein.
Das ist ein Windrad das ein hohes TSR hat, schätze um die 7 und trotzdem vergleichsweise riesige Blattwurzeln hat, sogar bei einem TSR von ca. 7 !!
Auch wenn der Herr Crome es vielleicht nicht gerne sieht, aber hier hat man dafür gesorgt das das Windrad auch weit innen noch so gut erntet wie eben möglich.
Ob sich das bewährt hat wage ich zu bezweifeln da der zusätzliche Bauaufwand doch beträchtlich im Verhältnis zur gewonnen zusätzlichen Leistung erscheint.

Wenn du bei deinem Windrad von einem TSR von nur 2 an der Blattspitze ausgehst, dann hat es ja schon Mitte Rotor nur noch ein TSR von 1 und
an Ende der Blattwurzel innen noch viel weniger. Deswegen errechnet ROWI halt so gewaltige Blattwurzeln/Blattflächen.
Ob es da überhaupt wissenschaftlich korrekt vorgeht ist eine andere Frage.
Vom TSR her noch ein bisschen langsamer dann wird aus dem Auftriebsläufer ein Widerstandsläufer. ;)

Ich würde die Blattwurzeln so groß machen und so biegen das es nicht allzu scheisse aussieht.

Auf theoretisch ideale Abmessungen (laut Rowi) wirst du bei so einem langsamen TSR aber vermutlich nicht kommen ohne das es von den Proportionen her irgendwie komisch wirkt.

Die Angabe der Windgeschwindigkeit scheint im ROWI Tool keinerlei Einfluss auf die Geometrischen Berechnungen zu haben, nur die errechneten Ernteleistungen ändern sich.



Grüße

Bernd
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