passenden Scheibengenerator für meinen C-Rotor

[hein1000]

Hallo Zusammen, schon seit Monaten beschäftige ich mich mit dem C-Rotor und stöbere dabei immer wieder durch die Seiten dieses Forums. Ich habe nun endlich die ersten Taten fogen lassen und einen ersten C-Rotor gebaut.Er hat einen Durchmesser von 1,40m und eine Höhe von 1,00m. Ich habe ihn auf meinem Brennholzschuppen in ca. 5m Höhe montiert und er läuft auch bei unruhigem Wind sehr schön.Den Platz habe ich gewählt, weil ich ihn dort gut erreichen kann um event. Änderungen vorzunehmen.Ich würde jedoch gerne einen C-Rotor mit 2m Durchmesser und 2.5m Höhe auf einen Mast in ca 8m Höhe aufstellen. Und damit sind wir bei meinem Problem. Ich bin leider überhaupt kein Elektriker und kenn mich mit der Auslegung eines Generators überhaupt nicht aus.Die mechanische Herstellung eines Scheibengenerators ist kein Problem, ich bräuchte aber einen Bauplan mit sämtlichen Maßen und der dann in etwa zu erwartenden Leistung,da ich soetwas nicht berechnen kann.Ich würde dann im Gegenzug gerne über den Bau und das Ergebnis hier im Forum berichten.

MfG
Hein

[Bernd]

Hallo Hein und herzlich willkommen hier im Forum.
Es freut mich das du bereits einen C-Rotor am laufen hast und einen noch grösseren bauen willst.

Ja der Generator ist meist das schwierigste am ganzen Windrad, besonders wenn das Windrad recht langsam dreht.
Vielleicht kann ich Dir ein paar Optionen aufzeigen die Dir offen stehen.

- Ein Dual-Scheibengenerator ohne Getriebe, also Direktantrieb, das was du schon angesprochen hattest, ist quasi der Königsweg.
Bei langsam drehenden Windrädern allerdings auch vom Preis her, insbesondere jetzt nach dem sich der Neodym Magnetpreis vervielfacht hat.
(Alternativ kann man einen Scheibengenerator auch mit sehr güsntigen Ferritmagneten bauen, er wird dann allerdings noch grösser.)

- Ein Getriebe vor dem Scheibengenerator, egal ob Kette, Zahnrad oder Riemen, drückt den Preis beim Generatorbau ganz erheblich
und ist durchaus ratsam, gerade bei einem drehmomentstarken Windrad wie dem C-Rotor.

- Ein drehmomentstarkes Windrad wie der C-Rotor kann auch gut eiserne Generatoren antreiben.
Allen voran sind da Dauermagnet bestückte Servomotoren zu nennen, von denen ich selber einige besitze.
Mit einem Getriebe davor können sie eine äusserst robuste Alternative in Industriequalität sein.

Ohne Getriebe aus zu kommen ist bei einem C-Rotor dieser Grösse eigentlich fast nicht möglich, es sei denn du willst richtig Geld investieren.

Jetzt müssen wir aber erstmal wissen auf welchen Anwendungszweck du abzielst. Willst du die gewonnene Energie in dein Hausnetz
einspeisen oder was schwebt Dir vor ?

Grüsse

Bernd

[hein1000]

Hallo Bernd,
danke für die schnelle Antwort.Die Einspeisung in das Hausnetz wäre natürlich das Optimum.Da stellt sich mir aber dann die Frage, was ich außer einem Generator noch alles brauche und wie ich das mit meinem Energieversorger geregelt bekomme.Eigentlich habe ich da noch garkeine konkreten Vorstellungen von der Nutzung,da ich auch keine Vorstellung von der zu erwartenden Leistung habe.
Grundsätzlich bin ich eher für einen Generator der eine solide,dauerhafte Leistung erwarten läßt, als für einen der das letzte rauskitzeln kann aber dafür event. unzuverlässig ist.Interesant wäre es natürlich schon, so ein Ding mal selbst zu bauen. Wäre schön wenn ihr mir hier im Forum dazu ein wenig Hilfestellung geben könnt.

Gruß Hein

[hein1000]

Hallo Bernd, Ich hatte dich ja kürzlich wegen meines C-rotors angeschrieben. Zunächst mal muß ich schreiben, das ich ängstliche Nächte wegen der Stürme hier bei uns durchlebt habe, aber das gute Stück dreht sich immer noch fleißig.
Schade nur das die ganze Energie noch so nutzlos verpufft. Da sind wir dann auch beim Thema. Ich habe mich entschieden diesen Prototyp erstmal mit einem Generator zu versehen, um Erfahrungen zu sammeln.Hättest du den einen Tipp, wie ich eine Hausnetzeinspeisung realisieren könnte. Als Generator gefällt mir der Gedanke mit den günstigeren Magneten eigentlich ganz gut, auch wenn das Ding dann etwas schwerer ausfallen muß. Würde ich dann ohne Getriebe auskommen, und in welchen Dimensionen muß ich da bauen. Wie gesagt bin leider kein " Stromer". Ich lese die vielen Beiträge hier und werde eigentlich, wenns um Spaltmaße, Innenwiederstände usw. geht immer verwirrter.Wäre wirklich nett wenn du mir ein wenig Hilfestellung geben könntest.
Gruß Hein

[Arowana]

Hallo Hein,

wenn du zur Hausnetzeinspeisung tendierst wirst du beim Wechselrichter wahrscheinlich zum Windmaster500 von der Firma Mastervolt greifen dieser geht bis max 550 Watt. Was bei deinem Windrad mir 1,4m² auch ganz gut zu der Auslegung passen würde meiner Meinung nach. Kostenpunkt sind 500 Euro aber billiger wirst du bei der Netzeinspeisung nicht kommen.

Wenn du einen Scheibengenerator mit Direktantrieb tendierst würde ich mit Neodym ( also den Teueren Magneten ) einen Durchmesser von ca. 45cm vorschlagen das Problem an der Sache ist das dich alleine die Magnete hier schon so um die 440 Euro kosten werden. Mit Ferrit wird es sehr viel billiger nur leider wird der Durchmeser des Scheibengenerators auch noch größer.

Die billigere Variante wäre mit Übersetzung zu arbeiten. Ich persönlich würde wieder zu einem Scheibengenerator tendieren. Du könntest zum beispiel mit dem Generatorbausatz hier http://kleinwindanlagen.de/Shop-KWK/index.php?a=74 arbeiten er würde zwar auch 400 Euro kosten aber da wären auch schon alle Teile dabei wo du brauchst. ( bis auf die Übersetzung )

Bernd wird dich gerne beraten.
P.s. falls möglich würden wir uns auch alle über Bilder deines C-Rotors freuen

Gruß

Michael

[Bernd]

Hallo Hein,
Michael hat ja eigentlich schon alles gesagt. Einen Generator aus Neodymmagneten zu bauen ist sehr sehr teuer.
Alternativ geht es mit Ferritmagneten, wobei ich den nötigen Durchmesser für dein Windrad auf ca. 60cm schätze.
Gleichzeitig würde so ein riesen Ding sicher sehr schwer werden, vielleicht 100 kg.

Kämen denn für dich auch andere fertige Generatoren in Frage ? Zum Beispiel ein Servomotor mit Getriebe oder
auch zwei gekoppelte Fisher Paykel Waschmaschinenmotoren. Auch sind Radnabenmotoren für Fahrräder gut als
Generatoren einzusetzen, mit vorgeschalteten Getriebe. Diese Alternativen wären sicher günstiger, benötigen aber
auch immer ein gewisses Anlaufmoment was beim C-Rotor aber nicht soo das Problem sein sollte.

Wichtig ist das am Ende beim Nutzbeginn bei ca. 2,5 oder 3m/s eine Spannung heraus kommt die gross genug ist
den Einspeisewechselrichter einzuschalten. Michael hat schon völlig korrekt den auch aus meiner Sicht einzig passenden
und halbwegs bezahlbaren Windmaster 500 genannt. Der schaltet sich (das kann man einstellen) bei ca. 35 Volt ein.
Diese 35 Volt müssen dann aus deiner Generator/Getriebe Kombination bei 3m/s heraus kommen.

Wir können Dir gerne einen Scheibengenerator durchrechnen, falls du die mechanischen Möglichkeiten hast einen
solchen in der nötigen Grösse zu bauen und auch das Geld für ihn aufbringen willst.
Auch hier könnte man wieder ein Getriebe davor setzen um durch die dann ganz erheblich reduzierte Generatorgrösse
Geld zu sparen.

Grüsse

Bernd

[hein1000]

Hallo und Danke für die Tipp´s.
Zunächst mal werde ich morgen gerne mal ein Bild von meinem Rotor einstellen - aber bitte nicht erschrecken, ist wirklich nur der erste Versuch, es fehlen noch die Abdeckungen unten und oben und Spitzen vor den Halbschalen soll er auch noch bekommen. Dafür scheint er mir aber sehr robust zu sein, wie die letzten Sturmtage gezeigt haben.Er drehte teilweise weit über 100 upm und die Unterkonstruktion blieb absolut ruhig. Das hat mich dann erstmal noch mehr von dieser Bauart überzeugt.
Ich denke, ich sollte dann als nächsten Schritt die Generatorfrage lösen und danach die Netzeinspeisung angehen. Wie ihr schon geschrieben habt, gibt es ja zum Scheibengenerator Alternativen, die wesentlich günstiger sind.Würde den so ein Radnabenmotor mit angegebenen 36V und 500 Watt , wie sie bei Ebay zu kaufen sind, die selbe "Leistung" abgeben wie ein Scheibengenerator, und welche Drehzahl bräuchte der dann. Ich habe noch verschiedene Zahnräder aus denen ich eine Übersetzung bauen könnte. Die zweite Frage wäre dann, was passiert bei solch hohen Windgeschwindigkeiten, wie wir sie jetzt hatten.Muß ich da eine Sicherung einbauen, damit der Generator nicht überlastet wird? Momentan läuft mein Rotor ja ohne jeglich Belastung lediglich auf zwei Kugellagern und past sich sehr schnell der Windgeschwindigkeit an, was gerade bei diesem böhigen Stürmen zu beobachten war. Es waren also sehr hohe Schwankungen in der Drehzahl zu beobachten. Wie würde sich sowas dann auf die Netzeinspeisung auswirken.

Fragen über Fragen - ich hoffe, ich kann mich irgendwann revanchieren.

Gruß aus Ostfriesland
Hein

[hein1000]

Guten Morgen, das mit dem versprochenen Bild habe ich nicht hinbekommen, dafür ist es mir aber gelungen, mein erstes Video bei Youtube einzustellen. Da könnt ihr dann mein Windrad gleich in Aktion sehen.
Hier der Link:
http://youtu.be/Nf0mYGaujgA

schönen Sonntag
Hein

[Bernd]

Hallo Hein, danke für das Video.
Das mit dem Bilder hier im forum einstellen klappt so : viewtopic.php?f=10&t=27

Wie ihr schon geschrieben habt, gibt es ja zum Scheibengenerator Alternativen, die wesentlich günstiger sind.
Würde den so ein Radnabenmotor mit angegebenen 36V und 500 Watt , wie sie bei Ebay zu kaufen sind, die
selbe "Leistung" abgeben wie ein Scheibengenerator, und welche Drehzahl bräuchte der dann.

Ein Radnabenmotor erbringt seine Nennleistung bei ca. 200 U/min und bei der angegebenen Spannung.
Das heisst wenn man ihm einen 36 Volt Verbraucher anschaltet und er 200 U/min schnell gedreht wird,
arbeitet er als Generator mit der angegebenen Nennleistung.

Um damit einen Einspeiser zu betreiben müsstest du ihn bei schwachen Wind auf diese 200 U/min bringen damit
er genug Spannung erbringt um den Einspeiser zum Leben zu erwecken. Wenn ich es mir so recht überlege dann
wäre eine doch recht hohe Übersetzung notwendig welche auch die "Schwergängigkeit" des Nabenmotors vervielfacht.
Das Windrad würde nur noch bei viel Wind arbeiten. Das der Generator dann schon 500 Watt abgeben könnte ist
kein Problem. Der Einspeiser belastet den Rotor nur so stark wie es dessen Kurve vorgibt.

Man kann sagen das eine wirkliche Leichtgängigkeit nur mit eisenlosen Generatoren zu erreichen ist.

Die zweite Frage wäre dann, was passiert bei solch hohen Windgeschwindigkeiten, wie wir sie jetzt hatten.
Muß ich da eine Sicherung einbauen, damit der Generator nicht überlastet wird?

Der Generator würde nicht überlastet denn der Einspeiser entnimmt ihn nur soviel Energie wie man es
dem Einspeiser vorgibt. Allerdings könnte der Einspeiser durch die bei hohen Drehzahlen entstehenden hohen
Spannung zerstört werden. Dafür muss man sich eine Sicherheitseinrichtung überlegen. Mit einer "Sicherung" ist
es allerdings leider nicht getan, sondern es muss etwas sein das die Spannung begrenzt oder die Stromzufuhr
bei zu hoher Spannungunterbricht. An meinem Blackwindrad sitzt z.B. eine automatische elektrische Bremse die
den Generator als Bremse nutzt. Kostenpunkt 150 Euro und damit verhältnismässig günstig.

Ein kleiner Scheibengenerator mit einem Getriebe davor wäre eine Lösung die die Leichtgängikeit des eisenlosen
Generators nahezu aufrecht erhält (plus Getriebeschwergängigkeit) und gleichzeitig die Generatorkosten drastisch reduziert.
Von den "guten" Lösungen wäre das die kostengünstigste. Kostenpunkt ca. 200 - 400 Euro, je nachdem wieviel
man daran selber herstellen kann.

Ein Servomotor wie ich ihn hier schon so oft vorstellte mit einem passenden Planetengetriebe wäre ebenfalls
eine Alternative die wahrscheinlich leichtgängiger wäre als die Nabenmotorlösung aber nicht so leichtgängig wie
die Lösung eisenloser Generator plus Getriebe.
Kostenpunkt für Servo und Getriebe, mit etwas suchen und auf die Lauer legen bei Ebay, ca. 200 Euro.

Der Königsweg wäre dann der direkt getriebene eisenlose Generator mit ca. 60cm Durchmesser.
Kostenpunkt ca. 500 - 600 Euro, vielleicht auch mehr.

Grüsse

Bernd

[hein1000]

Hallo Zusammen,
so spontan würde ich dann zwei Wege in die engere Wahl nehmen. Zum einen den Vorschlag mit dem Servomotor, wobei ich dann wissen müßte auf welche Werte ich dann achten muß, damit er zu meinem Rotor past.
Außerdem wäre der eisenlose Scheibengenerator ne Möglichkeit. Ich habe mal in älteren Artikeln hier gestöbbert und bin auf eine Konstruktion mit einer Holzplatte von dir,Bernd, gestoßen.Wenn ich das richtig verstanden habe, dreht sich da die Magnetbestückten Holzplatte zwischen zwei Scheiben mit gewickelten Spulen.
Wenn ich jetzt so auf ca. 250 upm mit einer Übersetzung kommen würde bei 3-4 mps Wind.Wieviel Magnete und in welcher Grösse würde ich da brauchen. Alle anderen Materialien kann ich mir selbst, auch bezahlbar, besorgen.Die Drahtstärke und die Windungszahl- und form wäre dann noch gut zu wissen. Das Verhältnis 3 zu 4 zwischen Spulen und Magneten ist ja sicher dabei auch Sinnvoll.

Gruß Hein