50cm C- Rotor Prototyp

[raiyul]

Gruss an Alle,

Berndt hatte gefragt, ob ich erklären könnte, warum die Leistung des Protoyps über einen ziemlich breiten Bereich ein annähernd kubisches Verhalten zeige, und das ohne Regulator. Auf dem Internet ist eine Publikation von Matthias Magdowski zu finden, auf welcher Basis eine Vielzahl Berechnungen mehr oder weniger beweisen, dass dies von der Bauart der Pole des Nabendynamos abhängt. Der periodische Verlauf des Leerlaufspannung hängt davon ab und infolge dessen, auch das Gesamtverhalten.

Mit gewissen Klauenpolgeneratoren ist es also möglich, ohne Regulator ein ziemlich gutes Wirkungsgrad zu erreichen. Stark störend bei diesem Beispiel sind die Verluste durch Wirbelströme, deren Wirkung bereits stark spürbar sind bei Geschwindigkeiten, die zu klein sind um eine Spitzenspannung zu produzieren, die höher wäre als die Akkuspannung. Grosse Verluste ohne dass Strom zum Akkumualtor fliesse. Mehr dazu in den Seiten 26 bis 29 meines revidierten Dokuments, oder im kleineren Auszug «Dynamo». Zu dieser Begrenzung gegen unten kommt noch eine Begrenzung durch die innere Induktivität gegen oben. Diese Begrenzung sollte noch näher ausgewertet werden. Für später, wie auch eine volle statistische Auswertung.

Immerhin ist die Idee des Fahrradnabendynamos für Windräder kleinerer Leistung eine sehr gute Idee . Aber nicht jede Marke ist geeignet . Und ohne die Spule zu ersetzen, statistisch betrachtet nicht für jede Windlage optimal .

Ich konnte auch erklären, dass eine zu hohe Generatorspannung (wie mit einem Spannungsverdoppler) eher schechtere Ergebnisse bringt, und dass der ideale Zustand erreicht wird, wenn die Windgeschwindigkeit ca 1,5 mal grösser ist als diejenige bei welcher der Ladeprozess gerade beginnt. Wobei das Ganze als Grössenordnung zu betrachten ist. Also das Optimum eher bei 1,5 mal Nullstrom-Grenzgeschwindigkeit als bei 5 oder 10. Sogar mit einer Anpassungen der Anzahl Windungen in der Spule, wenn dies möglich ist.

Mit den besten Wünschen auf dem Weg zur Ideallösung.

Raiyul

[Carl von Canstein]

Vielen Dank Raiyul!
Das mit dem Auswechseln der Spulen ist nach Deiner Aussage effizienter als das mit dem Spannungsverdoppler. Für unser kleines Einsteigermodell mit Nabendynamo ein echter Lichtblick.
Jedenfalls sind wir wieder einmal ein ganzes Stück weiter, vielen Dank!
Gruss, Carl

[raiyul]

Hallo Carl,

Ja, Spule wechseln, aber beachten, die Leerlaufspitzenspannung darf dabei nicht zu hoch werden, sonst ensteht das gleiche Problem wie mit
dem Spannungsverdoppler. Das Bessere ist des Guten Feind.
Damit der Wirkungsgrad bei höheren Radgeschwindigkeiten besser werde, muss die Anzahl Windungen eben reduziert werden, damit die Spitzenspannung gegenüber der Akkumulatorspannung nicht zu hoch steht. Damit kommt die Sättigung erst mit höheren Geschwindigkeiten, was auch ein Plus ist.

Umgekehrt wenn die Windgeschwindigkeit eher sehr tief ist. Für einen gewöhnlichen Nabendynamo vermutlich kaum der Fall !

Ich wünsche viel Erfolg bei den Versuchen

[unregistred_1]

Hallo Ihr Spulenwechsler,
zumindest was die Shimano Nabendynamos anbetrifft ist das Wechseln der Spule illusorisch. Da ich ein wißbegieriger Mensch bin, habe ich vor kurzem das Innenleben eines Shimano Nabendynamos untersucht. Die Spule befindet sich in einem Klauenpolkäfig aus lammelierten Dynamoblechen, und ist vollständig in einem Plastikmaterial -ich vermute Nylon- eingegossen. Da gibt es keine Chance mit irgend einem Werkzeug etwas zertörungsfrei zu wechseln. Ich habe das Teil dann mit der Drehbank "geöffnet". Da kann man dann nichts mehr zusammensetzen.

Gruß Ullrich

[Carl von Canstein]

Hallo Ulli!
Das ist ein sehr betrübliches Untersuchungsergebniss! Ich habe so einen Dynamo noch nie selber geöffnet. Angesichts der Lagerkapselung hatte ich Befürchtungen, diese bei einem Ausbau zu verletzen. Möglicherweise gibt es ja Modelle wie bei sehr alten klassischen Dynamos, wo die Spule leicht zu wechseln ist?
Ein großes Glück, dass der Nabendynamo auch ohne Umwicklung einigermaßen brauchbare Ergebnisse liefert! Er ist robust, billig und eignet sich hervorragend für kleine Einsteigerwindräder!
Man kann damit sogar im Verein mit einer sehr einfachen Verdopplerschaltung eine 12V Batterie laden oder direkt ein paar kleinere Zellen für Radio oder Leistungsled´s.
Ansonsten wurden hier: viewtopic.php?f=8&t=374&start=20 noch billige Motoren gefunden, die man noch ausprobieren kann.
Gruss, Carl

[raiyul]

Hallo,

Wenn es unmöglich, oder nicht erwünscht ist, die Spule zu wechseln, kann die andere Seite angepasst werden, das heisst die Spannung des Akkumulators, etwa in 2V-Schritten. Die besten Resultate beim Ertrag über lange Perioden erhält man mit einem Klauenpolgenerator ohne jegliche Regelung, wenn die Ladung gerade unter einem Wind mittlerer Geschwindigkeit beginnt. Dies stimmt überein mit den Messwerten, die Berndt publiziert hat, und theoretische Berechnungen zeigen das gleiche. Bei tieferen mittleren Geschwindigkeiten kann die beste Spannung beim Akkumulator so tief sein, dass die Gleichrichterbrücke grosse Verluste verursacht.

Übrigens ist nicht jeder Klauenpolgenerator für Fahrrad geeignet. Viele zeigen hohe Eisenverluste (Ummagnetisierungsverluste), die vor allem bei tiefen Geschwindigkeiten stören. Ein Windrad ist kein Radfahrer

Wenn die mechanische Reibung klein ist und trotzdem das Drehmoment im Leerlauf mit der Drehzahl proportional steigt, dann sind vor allem die Eisenverluste schuld daran.