eisenlosen Generator selber bauen ! Ideen sind gefragt !

[Bernd]

Sind halt Testspulen und in der Form nicht so einfach zu wicklen wie bei einem Trafo. Außerdem habe ich Draht recycled.
An der "Unsauberkeit" wird das Ergebnis aber nicht liegen, dafür ist der Unterschied zwischen den
Spulen zu gross. Es muss am Abstand zum Magneten liegen das die grösseren Spulen so schlecht abschnitten.
So schlimm finde ich die Spulen im übrigen nun auch wieder nicht.

und das weiteren ist ein draht mal nahe am magnet und dan mal wieder nicht

Und ausgerechnet diese Spule bei der du das bemängelst, es wird wohl die zweite von links sein, bringt die
höchste Spannung .

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Heute kam ich auf die Idee zunächst mal die 4 Testspulen über der Magnetscheibe zu montieren.
So habe ich auf die Schnelle diese 4 (unterschiedlichen) Spulen mit schwarzen Heißkleber provisorisch
auf die Holzplatte im Teststand geklebt. Man kann so prima den Luftspalt für jede einzelne
Spule ganz genau ausrichten.
Als der Heißkleber erhärtet war, habe ich die 4 Spulen in Reihe geschaltet.
Es entstand quasi ein Generatorviertel. Was dann folgte hat selbst mich erstaunt.





Kaum war das Ding fertig erste Drehversuche von Hand, alles lief völlig freigängig. Dann habe ich die Spannung
gemessen und kam auf etwa 3,5 Volt bei 300 U/min. Ich kam dann auf die Idee mal eine Halogenlampe mit 20 Watt
anzuschliessen. Wegen der durch die fehlenden Spulen hohen nötigen Drehzahlen um auf 12V zu kommen setzte
ich eine Bohrmaschine auf die Generatorachse. Sehr zu meinem Erstaunen konnte ich diese Lampe hell aufleuchten lassen.
Es folgte ein Versuch mit einer 35 watt Lampe, auch die leuchtete hell, natürlich erst bei hohen Drehzahlen denn es
waren ja nur 4 von 16 bzw. 32 möglichen Spulen, die während des Versuchs Strom erzeugten.

Dann der Härtetest, 2 x 35 Watt und 1 x 20 Watt Halogen wurden angeschlossen und ich gab Gas an der Bohrmaschine.
Alle drei Lampen leuchteten bei abgegebenen 12,5V und 7,5A bei ca. 2000 U/min und knapp 100 Watt Abgabeleistung hell auf.
Wenn ich die restlichen 12 Spulen aufbringe erziele ich diese Werte etwa bei 1/4 der derzeitigen Drehzahl, also bei
ca. 500 U/min
Wenn ich auf 2 Phasen Drehstrom wickle, dann hätte ich sogar nochmal fast das doppelte an Leistung zur Verfügung oder
ich kann den Innenwiderstand von grauseligen ca. 4,8 Ohm auf immerhin ca. 2,4 Ohm drücken, was sicher sinnvoller wäre.

Alles in allem sind das Werte die ich für diesen Teststand mit seinen schwachen Magneten so nie erwartet hätte.
Jetzt noch ein Video das mich in unglücklicher Haltung während des Test zeigt. Sicher sehenswert.
Erstaunlich auch das die nur eingeklemmten und im Nachhinein mit einem Tropfen Sekundenkleber von aussen
zusätzlich fixierten Magnete diese Drehzahl aushielten ohne weg zu fliegen.

http://www.daswindrad.de/videos/testgenerator_1.avi

@Cyclone
Auch aus deinen Magneten sollte sich, entgegen meiner ersten Einschätzung, durchaus ein brauchbarer Generator
bauen lassen, denn deine haben ja ein 2,6 mal grösseres Volumen und sind auch noch aus stärkeren N42 gefertigt.

Grüsse

Bernd

[Cyclone]

Hallo Bernd,

das hätte ich jetzt nicht erwartet !

12,5V und 7,5A bei ca. 2000 U/min und knapp 100 Watt - wir sprechen ja hier
über einen Testgenerator der ja noch nicht komplett bespult ist.

Das bedeutet auch, dass bei 50 U/min bereits 2 Watt erzeugt werden. Wie du
schon sagtest, sind das kleine & schwache Magnete.

Jedenfalls sehr überraschend und die Hoffnung steigt, dass der Generator tatsächlich
was wird !

Vielen Dank !

Gruss,
Cyclone

[Bernd]

Ein paar weitere Spielereien.
Um dem Testgenerator einen gewissen praktischen Nutzen abzuringen, habe ich zwei der schönen
Darrieusflügel die mir Tobi fertigte, als H-Rotor am Generator befestigt. Eigentlich wollte ich alle
drei Flügel montieren aber irgendwie habe ich einen "Tragarm" verlegt.
Hier zeigt sich ein riesen Vorteil der völlig eisenlosen Konstruktion, auch der extrem anlaufschwache
Darrieus Rotor schafft es ohne Hilfe selber zu starten, ganz einfach weil der Generator ihm praktisch
überhaupt keinen Widerstand entgegen setzt. Ganz langsam wird er dann immer schneller.
Völlig undenkbar wäre das bei einer Generatorkonstruktion mit Eisen bedingten Haltemoment.

Gut, aerodynamisch ist der Testaufbau sicher nicht optimal, aber egal.



Ich habe einige Messungen gemacht, mehr zum Spass denn die Leistungen waren bei "Zimmerwind" sehr gering.
Als "Belastung" schloss ich eine sehr kleine Glühlampe an, die etwa 0,9 Watt aufnahm. Das entspricht ziemlich genau
der max. Abgabeleistung des kleinen Darrieus bei Ventilatorbetrieb.

Ich konnte folgende Werte ermitteln:
Leerlaufspannung bei 300U/min = 3,35 Volt ( voll bespult wären es ca. 13,4 Volt bei gleicher Drehzahl )
Spannung unter "Belastung" mit 0,9 Watt = 3,01 Volt
Strom bei 300 U/min und 0,9 Watt = 0,303 A

Abgegebenen 0,912 Watt stehen dabei 0,103 Watt elektrische Verluste gegenüber.
Rechnerisch ergibt sich aus diesen Werten ein Wirkungsgrad von ca. 90%, mechanische Verluste bleiben unberücksichtigt.
Trotz des riesigen Innenwiderstandes ist der Wirkungsgrad so hoch, weil die abgenommene Leistung sehr gering ist.

Dieser Generator wäre ganz prima für einen kleinen Darrieus geeignet..

Jetzt noch ein Video des ganzen, wer genau hin hört endeckt sogar das typische leise "Helikoptergeräusch" des Darrieus :

http://www.daswindrad.de/videos/testgendarrieus_1.avi

Grüsse

Bernd

[windstav]

Hallo Bernd,
das sind ja gute Ergebnisse.
Ich habe den Eindruck , das gibt einen wirklich guten Generator.
Ich finde es auch gut, dass du uns an deiner Arbeit teilhaben lässt. (Ich hoffe der Ausdruck ist richtig.)

Gruß
Stav

[Bernd]

Hallo Stav, es freut mich das Dir gefällt was ich hier zeige. Ein bisschen Feedback tut ja immer gut.
Mittlerweile glaube ich ganz fest das auch ein Generator mit weitaus stärkeren Magneten gute Ergebnisse
bringen wird, ich glaube sogar sehr gute.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Generator hinter Gittern !

Gestern als der Darrieus auf dem Testgenerator so seine Runden drehte, kam ich auch die Idee
dem Ringgenerator mal versuchsweise einen kleinen Eisenrückschluss zu verpassen.
Ich nahm einen einzelnen Eisendraht von ca. 1,5 mm und bog ihn so das ich ihn aussen auf
die Spulenwicklung auflegen konnte. Dort blieb er von alleine durch den Magnetring kleben.
Es zeigte sich eine Reaktion und heute fügte ich noch weitere Eisendrähte dazu.



Was passierte ?
Die ursprüngliche Leerlaufdrehzahl (der Rotor lief bei dem Versuch immer im Leerlauf ohne Stromentnahme)
sank ab. Waren es ohne Eisendraht noch 246 U/min so sank die Drehzahl mit den abgebildeten 5 Drähten
auf 210 U/min. Die Drehzahl sank also um ca. 14,6 %, man kann auch sagen es wurde Energie vernichtet.
Gleichzeitig war ein Selbstanlauf für den Darrieus nicht mehr möglich, der Generator erzeugte ein Leerlaufmoment.

Positiv konnte ich verbuchen das die Spannung mit Eisen bei 210 U/min um 0,2 Volt von 2,29 auf 2,49 Volt anstieg.
Das ergibt einen Spannungsanstieg von ca. 8,7%.
Als Resumee stehen die Vorteile einer höheren Spannung pro Umdrehung den Nachteilen der Entstehung eines
Leerlaufmoments entgegen, das es unbedingt zu verhindern gilt.
Mein Generator bleibt völlig eisenfrei !

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Was mir gerade noch einfällt, wer auf Getriebenutzung steht, für den ist dieser eisenlose Gnerator natürlich
ein Traum, denn durch das äusserst geringe Anlaufmoment (eigentlich nur die sehr geringe Lagerreibung) ist
auch ein Einsatz eines Getriebes perfekt möglich, denn anders als beim herkömmlichen Generator verstärkt man hier
durch die Übersetzung das Anlaufmoment nicht, ganz einfach weil praktisch gar keins gibt. Das heisst auch mit
einem z.B. 1:10 Getriebe wäre die Achse des Getriebes sehr leicht zu drehen. Wenn nur die Nachteile eines
Getriebes, wie in erster Linie die Geräusche die sich auf das ganze Windrad übertragen, nicht wären,
dann würde ein Getriebevorsatz bedeuten das man mit einer weit kleineren und günstigeren Generatorgrösse
auskommt. Aber so ein jaulend-summendes Getriebe will ich nicht davor haben. Riemengetriebe wären
wohl eine Alternative, fressen aber etwas Leistung, zumindest soviel das ein Darrieus schon wieder sehr
schlecht starten würde.
Ohne Getriebe ist natürlich die "Königsklasse", auch was die Wartungsfreiheit und Langlebigkeit anbelangt.

Grüsse

Bernd

[Flo Celle]

Hallo Bernd

Deine Diese Überlegung mit dem getriebe hatte ich auch schon mal in betracht gezogen und bin auch zu dem schluß gekommen das 0,5% - 3% Getriebe verluste zuvertragen ist wenn damit eine bessere gesamt leistung entsteht !
Und deine überlegung mit den Geräuschen ist auch richtig grade wenn die rotoren im leichtbau verfahren gebaut sind !
doch da könnte eine Elastomerkuplunghttp://www.rw-kupplungen.de/elastomerkupplungen/index.php?adword=google/EK/elastomerkupplung&gclid=CMralZjlmJsCFdMWzAoduDh5jw oder auch Klauenkuplung sehr hilfreich sein !das eigendliche Getriebe gehäuße kann man recht simpel schlatechnisch isolieren .
Doch um die mehr wahrtung kommt man wohl nicht drum rum !

Aber Bernd und auch alle andren die hier ihr Hirn mit qwelen ich finde das sehr Toll und Spannend und bin davon überzeugt das es hier irgend wann ein oder mehrere durchbrüche gibt !! leider bin ich in Sachen Elecktrotechnick nicht alzu bewandert doch halte ich Eisenlohse Dauermagnet generatoren die einzig wahre lösung !

Gruß Flo

[Bernd]

Hallo Flo, wir denken ganz ähnlich stelle ich fest, das freut mich.
So eine elastische Kupplung würde sicher die Geräusche um einiges dämpfen.
So ein Teil könnte man sich auch in der Bauform einer "Hardyscheibe" selber bauen.
Ich persönlich favorisiere beim Vertikalachser den Generator im Zentrum des Rotors.
Dann wäre Windrad und Generator fest miteinander verbunden. Deshalb versuche ich zunächst
mal den schwierigen Weg das ganze ohne Getriebe zu lösen.

Grüsse

Bernd