www.dasWindrad.de

Hallo,

auch auf die Gefahr hin, dass die Idee schon sicher Mal kam, möchte ich Euch meine vorstellen.

Ich montiere auf ein 28 Zoll Rad das als Rotorhalterung dient eine Felge ohne Speichen sagen wir Mal unten drunter.
In diese lege ich etwa 15x15mm große Magnete, die flach in der Felge liegen, also wie ein Zylinder.
Jetzt müsste ich "nur" noch außen und innen Spulen anbringen und hätte einen Generator .

O.K. Luftspalt ist ein kritisches Thema, sprich die Magnete müssten auch noch so dick sein bis zur Felgenkante.

Stört es magnetisch gesehen, wenn ich eine Alufelge nehme? Ist das günstig oder ungünstig. Oder besser eine Carbonfaserfelge?!
Vielleicht gibt es auch Kinderräder etc. mit Kunststofffelgen.

Könnte das überhaupt von den Abmessungen gehen, oder ist eine Fahrradfelge viel zu schmal um Spulen drumherum anzuordnen?

Vielen Dank

Richard

Hallo Richard,

Magneten kann man aufkleben auf alles,aber ist besser wen die auf Eisen geklebt werden.Dann haben die Rückführung(magnetische) und laut Berechnugs Tool vom Krup kann man Höhe vom Magneten mal 2 nehmen.Dadurch bekommt man mehr Flußdichte und damit schlißlich auch mehr Spanung.Genau ist das in Grundlagen beschrieben,und Berechnung Programm ist auch da.

Bei berechnug gibt man Masse vom Magneten wobei, wenn er auf Eisen steht,dopelte dicke eingibt,z.B. wenn er dick 6 mm(Hoh) ist gibt man 12 mm.Damit ist L/D oder auch H/D Verhältnis größer und somit auch Flußdichte in T(Tesla).Wenn Magnet auf Nichteisen Material steht dann ist dicke so wie es Magnet eben dick ist.

Grüße

Ekofun

Hallo Richard, so wie ich dich verstanden habe wäre dann zwischen Magnet und Spule die Alufelge ?
Ich glaube das wäre keine gute Idee denn das Wechselmagentfeld das die Spulen erzeugen würde
dann auf das Alu wirken und heftige Wirbelströme hervorrufen.
Außerdem wäre es Verschwendung zusätzlich zum benötigten Luftspalt zwischen Magnet und Spule
auch noch das Alu der Felge dazwischen zu packen.

Allerdings könnte ich mir ein Fahrrad-Rad ganz gut als Träger für einen Magnetrotor vorstellen.
Ich würde die Magnete dann so befestigen das sie aus der Felge heraus ragen.

Grüsse

Bernd

Vielen Dank Euch beiden für Eure Ideen und Eure Unterstützung!

Ich hatte diese Idee, bevor ich in den Grundlagen zum Generatorbau gestöbert habe.
Ich bin mit meinen vagen Planungen und Ideen ja auch erst am Anfang.

O.K. Ja, Fahrradfelge gefällt mir auch deswegen gut, denn die kann man sauber Einspeichen. Allerdings werde ich den "Achsstummel" durch eine stabile lange Achse mit Lagerung ersetzen müssen. Das ist der Nachteil daran. Eine Wellenlagerung wäre denke ich einfacher und stabiler, vor allem gegen Kippmomente.

Also klebe ich Magnete auf die Außenseite einer Stahlfelge, wenn ich noch eine finde/bekomme.
Darunter den Ring aus Spulen.

Ich glaube, mein Felgengenerator gefällt mir jetzt schon viel besser.

Hier mit Hilfe der Excel-Tools aus den Grundlagen eine erste überschlägige Auslegung:

Bei ebay 50 Magnete mit 10mm Durchmesser und 10mm Länge für 70 Euro mit einem Br von 1,28 für 70 Euro.

Diese erzeugen ein Magnetfeld in 1,5mm Abstand mit etwa 0,4 Tesla.

Als wirksame Schenkellänge habe ich die 10mm vom Magnetdurchmesser angenommen. Ist das richtig bzw. passend?
Die Felge dreht sich dann bei einer Windgeschwindigkeit von 3,14m/s und einer Schnelllaufzahl von 1 mit etwa 100 U/min.

Dies würde bei 1000 Wicklungen, die in dem zur Verfügung stehenden Raum hoffentlich unterzubringen sind (?!) "nur" 17,8 Volt erzeugen.

Zwischen zwei Magneten wäre ein Abstand von 28mm wenn ich alle 50 Stück auf der Felge platziere.

Als Spulenraum für die Wicklungen steht mit also ein Querschnitt von 50 x 14mm x 3mm (Höhe, falls die stimmt?) zur Verfügung,

Bei einem runden Drahtquerschnitt komme ich bei einer sauberen Wicklung auf einen maximalen Querschnitt eines Wicklungsdrahtes von etwa, 1,5 Quadratmillimetern. Das ist aber ganz schön dick!

Bernd, jetzt habe ich so eben in dem Nachbarthread gelesen, dass Du Dich derzeit mit der Analyse von Wirbestromverlusten bei großen Leiterquerschnitten beschäftigst. Also ist möglichst dick, um den Widerstand zu verringern nicht unbedingt das optimalste. Dann wird es ja spannend, ob sich da ein optimaler Querschnitt finden lässt

Stimmt das so, oder hab ich da etwas übersehen?

Danke

Richard

So kleine Magnete sind eigentlich nicht sonderlich geeignet bzw. nur für ganz ganz kleine Leistungen ausreichend.
Wolltest du runde Spulen wickeln ? Bei dem grossen Magnetabstand wäre das schon richtig.
Der Abstand zwischen den Magneten wäre fast 3 x breiter als der Magnet selbst. Das ist sehr ungünstig.

Du könntest auch viel grössere Ferritmagnete kaufen und ein System daraus bauen wo sich über und unter
der Spulen Magnete bewegen, wie beim Scheibengenerator. Das ganze "irgendwie" aussen mit der Fahrradfelge
verbunden.

Grüsse

Bernd

Bernd hat geschrieben:Wolltest du runde Spulen wickeln ?

Das ist mir erst Mal egal, macht es einen Unterschied? Außer dass der Widerstand der Spule wächst und der Leiter dann nicht mehr exakt senkrecht zur Bewegungsrichtung liegen würde, ist es doch "egal".

Bernd hat geschrieben:Der Abstand zwischen den Magneten wäre fast 3 x breiter als der Magnet selbst. Das ist sehr ungünstig.

Ähhh ... warum? Was ist dann? Verschenkter Platz für mögliches Magnetfeld. Ich dachte durch den großen Durchmesser brauche ich nicht zu geizen.
Außerdem waren da halt grad bei ebay 50 Stück angeboten, die ich Mal als Beispiel probieren wollte.

Bernd hat geschrieben:Du könntest auch viel grössere Ferritmagnete kaufen und ein System daraus bauen wo sich über und unter
der Spulen Magnete bewegen, wie beim Scheibengenerator. Das ganze "irgendwie" aussen mit der Fahrradfelge
verbunden.

Das war mein erster Gedanke, weil "magnetflusstechnisch" günstiger. Aber das "irgendwie" schien mir gegenüber dem Nutzen erst Mal zu aufwändig.
Ja, so eine Doppeldeckerfelge, evtl. gar noch aus Stahl, das wär´auch was. Aber diese starken Magnete und magnetischer Stahl ... bekomme ich das ausreichend stabil und exakt gefertigt und gelagert? Da hab ich so meine Bedenken und eben nicht die Erfahrung bzw. das nötige Gespühr.

Fazit: Größere Magnete verwenden. Nach möglichst Hohen habe ich ja schon geschaut.
AM besten rechteckig, damit man schön senkrecht und mit voller Magnetbreite die rechteckige Spule schneidet.
Abdeckung durch die Magnete etwa 50%?

Das nächste wäre dann eine Leistungs- und Verlustleistungsrechnung, an der ich mich Mal versuchen werde?
Des weiteren möchte ich eine Kosten-Nutzen-Analyse machen, um einen kostenoptimierten Generator zu entwickeln.

Gruß

Richard

Um zu Experimentieren und Erfahrungen zu sammeln ist natürlich so ziemlich jeder Magnet ok und mich
würde auch schon interessieren was du aus so kleinen Dingern heraus holen kannst.
Hast sie ja ohnehin schon gekauft wie ich dich einschätze.

Grüsse

Bernd

Bernd hat geschrieben:Hast sie ja ohnehin schon gekauft wie ich dich einschätze.

Nein, so schnell bin ich nun auch wieder nicht. Ich hab halt einfach Mal geschaut, was in einem "sinnvollen" finanziellen Rahmen sich bewegt und was ich damit erreichen kann. Ich hab ja noch gar keinen Plan, was ich brauchen kann.

Einkaufen tue ich erst, wenn das Gesamtkonzept steht, denn so wie ich mitbekomme ist so einiges miteinander verbandelt und nicht unabhängig lösbar.

Gruß

Richard

Hallo zusammen,

nun will ich Euch Mal meine Idee von meinem Windrad beschreiben, das sich so langsam in meinem Kopf zusammengeb(r)aut hat:

Ich verwende unten eine 28 Zollfelge und oben eine vielleicht 16 Zoll Stahlfelge.
Oben auf die Stahlfelge oder Alufelge klebe ich Magnete und oben drüber dann die Spulen.
Deswegen oben, weil ich dann ein Dach als Abdeckung verwenden kann! Unten würde es mir ja ständig in den Generator regnen.
Die Räder sind deswegen unterschiedlich groß. weil ich vor habe, Darrieus-Flügelprofile beweglich daran zu befestigen, die durch ihre Schwerkraft, nach unten klappen. Dadurch ist ein guter Anlauf gewährleistet und wenn der Rotor schneller wird, klappen die Flügel nach außen hoch, legen sich an den Kegelstumpf an der Darieus geht up. Dazu tragen die Wind und Fliehkräfte automatisch bei. Da muss ich den idealen Winkel, den Querschnitt, das Gewicht und irgendwie alles noch Mal genauer in Formeln fassen. Die Rotorblätter sind in beide Richtungen blockiert, ein Mal an der gedachten Kegelmantelfläche und das andere Mal wenn sie 90° nach innen geklappt sind.

Was noch zu klären ist, sind die Schwingungen, die bei unterschiedlichen Windstärken und Drehgeschwindigkeiten auftreten.
Das soll ja nicht ständig wie eine leere Mülltonne klappern, wenn die Flügel mit jeder Umdrehung anfangs auf und zu klappen. Evtl. ist da eine Hydraulische Lagerung/Dämpfung eine Lösung.

Falls daraus, wie auch immer (ich glaub es ja nicht) eine Vortex-Turbine entsteht und es die Luft nach oben "raushaut", baue ich oben noch eine "Gasturbine" ein .

Noch was, was mir ein wenig Kopfzerbrechen bereitet ist die Achsbefestigung. So eine Fahrradachse besitzt ein 9mm Feingewinde. Ich bin mir da nicht sicher, ob ich diese einfach nur weiterführe bis zur anderen Felge und unten in den Mast schraube. Oder ob ein Bügel um das Windrad herum notwendig ist. Die Kabel des Generators muss ich sowieso um das Windrad herumführen, denn hohl werde ich die Achse sicherlich nicht auch noch machen. Aber so ein Bügel schaut schon irgendwie blöd aus.

Ich würde mich freuen, wenn ihr mich bei der Entwicklung des Exoten mit Euren Gedanken und Erfahrungen begleitet.

Eine ganz andere Version, die mich auch begeistert, ist das schlichte Windrad, das Platten in halber Umdrehungsgeschwindigkeit rotieren lässt. Vielleicht wird es auch dieses. Aber da sehe ich bislang noch die wetterfeste Ausführung der Getriebe (Kettentrieb) als Hinderungsgrund.

Vielen Dank

Richard

MaRiJonas hat geschrieben:Hallo zusammen,

...Oben auf die Stahlfelge oder Alufelge klebe ich Magnete und oben drüber dann die Spulen.
Deswegen oben, weil ich dann ein Dach als Abdeckung verwenden kann! Unten würde es mir ja ständig in den Generator regnen.
...

Richard

Hallo Richard,
nicht vergessen: Spritzwasser

Wenn es Dir unten an der Felge die Magnete anregnet - Ich geh jetzt mal davon aus das der Wind auch weht - kommt der Regen schräg bis horizontal.
Es schleudert Dir das gesamte Wasser trotzdem an die Spulen.

Wie Du es auch machst - das Spulenpaket muss wasserdicht sein.

Schöenen Gruß
Mike