Generator für 250W Kraftwerk

[Fritz Unger]

Hallo,
ich habe das Forum vor einigen Tagen entdeckt und nach passenden Artikeln gesucht. Und ich muss sagen, dass ich wirklich beeindruckt bin!
Die Informationen hier kann man sonst in stundenlanger Arbeit googeln...

Ich habe folgendes Problem:
Ich suche einen 200 - 250W Generatortyp der 12 - 50V irgendwo zwischen 700 - 1250U/min abgeben kann. Es darf allerdings kein Unikat sein, sondern muss ein in Serie gefertigtes und relativ kostengünstiges ( unter 100Euro ) Teil sein. Im Moment habe ich erstmal einen Valeo Motor bestellt um das Ding auch nochmal auszuprobieren... (auch wenn ich mir nach dem Test hier keine großen Hoffnungen mehr mache). Der 500Dollar Generator von Ginlong ist leider ausserhalb der Preisspanne ebenso wie zB Braun Generatoren...

Um ein bisschen Hintergrund zu liefern:
Mein Name ist Fritz Unger, ich bin 18 Jahre alt, besuche derzeit die gymnasiale Oberstufe und halte ein Patent mit dem sich die Leistung aerodynamischer Auftriebskörper ( ergo auch Windkraftwerksflügel) um bis zu 40% steigern lässt. Mit diesem Patent nehme ich unteranderem an Jugend forscht teil und wurde schon mit zahlreichen Förderungen und Auszeichnungen bedacht. Mein Ziel ist es die Abzocke bei Windkraftwerken zu beenden und Sie zu rentaben Preisen an den Markt zu bringen. Hierbei werde ich unteranderem durch den RotaryClub und die Stratmann Stiftung unterstützt. In den letzten Wochen/Monaten habe ich mich intensiv in das Thema Windkraft eingearbeitet und Gründe derzeit ein Unternehmen für Windkraftwerke zwischen 0,2 und 5kw Maximalleistung. Da ich jedoch in Sachen Elektrik nicht fit bin, möchte ich euch Fragen ob ihr einen Generatortyp für mein kleinstes Windkraftwerk (FuS-06 HomePower; 200-250W Leistung; 1,30m Rotordurchmesser; Schnellaufzahl etwa 4...) empfehlen könntet. Ließe sich mit dem Valeo Motor evtl. noch irgendetwas machen, oder kann ich die Hoffnung da aufgeben?

Vielen Dank im Voraus,

Fritz

[Fritz Unger]

Wäre zB soetwas geeignet:
http://cgi.ebay.de/Getriebemotor-UNITE- ... 355wt_1165

Die Drehzahl würde ich hinbekommen. Müsste zwar ordentlich rechnen x)
Aber wenn das Teil geeignet wäre würde sich das lohnen...

[Bernd]

Hallo Fritz und herzlich willkommen in unserem Forum.

Wenn du mit dem Valeo Motor den meinst, den ich hier mal vorstellte und den man bei Pollin
für 9,95 Euro bekommt, dann ist der extremst ungeeignet, alleine schon weil du ihn auf
ca. 5000 U/min drehen müsstest damit er mal endlich mal 12 Volt abgibt.
Mit dem Motor kannst du einen 12 Volt Windkanal bauen, also als Antriebsmotor, mehr nicht.

Wenn deine Preisgrenze nicht existent wäre, dann wäre der Generator vom Black 300
genau das richtige. http://www.elektrotechnik-hille.de/pi3/pi38/pd90.html

Aber dein Ziel ist ja kostengünstig dein Vorhaben zu realsisieren, was natürlich verständlich ist.

Dein verlinkter Getriebemotor passt nicht zu der von dir anvisierten Drehzahlspanne.
Außerdem sind diese Getriebe vermutlich nicht für längerfristigen Dauerbetrieb ausgelegt.
Zu guter letzt erzeugen Zahnradgetriebe auch noch eine sehr unschöne Geräuschkulisse die sich dann
auf die gesamte Windradkonstruktion überträgt.

Hmm... du hattest ja geschrieben ab 700 U/min. Bei einem Durchmesser von 1,3 Meter und einem TSR von 4
würde der "Nutzleistungsbeginn" dann aber erst sehr sehr spät eintreten.
Kannst du nochmal was zum Nutzdrehzahlbereich sagen ? Dieser ist überaus entscheidend für die Generatorauslegung.

Grüsse

Bernd

[Savoniususer]

Wer mehr darüber wissen will, schaut hier rein:

http://www.fusystems.de/index.html

Grüße

Savonius

[Fritz Unger]

Hallo zusammen,
meine Website ist zwar schon vorhanden x) aber noch nicht ganz fertig...
Nehmts also mit den Fehlern noch nicht ganz so eng bitte =)

Also... wie gesagt meine Kompetenz in Sachen Elektrik hält sich in Grenzen, aber ich habe den Valeo Motor einfach mal mit entsprechenden Messgeräten ausgestattet an eine Bormaschine gehängt und den Drehzahlbereich grob abgecheckt...
( Das Teil wäre mit 10,00Euro preislich einfach unschlagbar und massenhaft verfügbar...)

Bei ca. 2000 U/min liegen knapp 20 -22V an
Bei 900- 1200U/min ungefähr 12V
Leider habe ich gerade kein passendes Amperemeter da... aber schon bei einfachem Drehen mit der Hand gehts über 1A...

Da meines Wissens ( und nach einem Versuch x) ) Bleiakkus auch schon bei 8/9V geladen werden, würde der Generator meinen Versuchen zu Folge perfekt in meine Anforderungen passen (auch vom Drehmoment her)

Jetzt Frage ich mich nur gerade wie wir zu so unterschiedlichen Ergebnissen kommen...
Rein von meiner Vorstellung her, müsste er jedoch rein aufgrund seines Durchmessers und Aufbaus auch bei niedrigeren Drehzahlen schon Leistung bringen?

Herzliche Grüße,

Fritz


Nebenbei, was haltet ihr eigentlich von dem Unternehmen?

[finn]

Die website ist zwar auf den ersten blick schön, aber dass der text nur in sonem kleinen bereich steht ist doof, weil man für nene normal-langen text schon scrollen muss

[dabro81]

Hallo,

die Idee sieht ganz gut aus. Durch deinen Spaltflügel sind sicherlich noch Effizienzpotentiale zu erschließen. Ich finde es auch sehr gut, dass du dich mit ehrlichen Angaben und Offenheit Selbständig machen willst. Du solltest jedoch etwas mit deinen Aussagen aufpassen. Eine pauschale Aussage der Steigerung des Wirkungsgrades ist nichts wert! Eine Aussage ist immer nur dann was wert wenn du diese Steigerung in eine Beziehung zu etwas setzt. Große Windkraftanlagen erreichen Aerodynamische Wirkungsgrade von 45 - 50 %. Du sagst das du den Wirkungsgrad noch mal um 40% steigern kannst. Das ist physikalisch ausgeschlossen! Das Betz-Limit liegt bei 59% und da wird es auch immer bleiben. Das sich der Wirkungsgrad in Teilastbereichen noch um 40% steigern lässt halte ich nicht für ausgeschlossen, aber das sollte dann auch so aufgeführt werden. Ich hielte es für vernünftiger anzugeben um wie viel sich der Gesamtenergieertrag über ein Jahr mit deiner Anlage erhöhen lässt. Bei deiner Technik ist zu bedenken, das der Flügel sehr kompliziert wird und damit wohl auch teuer.
Zu dem Generator:
Bernd, du hast doch mal diesen Links des Nabengenerators hier eingestellt: viewtopic.php?f=16&t=437
leider kann ich keinerlei Angaben irgendwo darüber finden, bei welcher Drehzahl die Leistung von 300 W erreicht wird, aber so gefühlsmäßig könnte das doch passen, oder? Der Preis würde jedenfalls mit 72 € ganz gut hinkommen und der Wirkungsgrad ist sicherlich auch nicht schlecht.

Grüße
Jan

[Bernd]

Jetzt wird es richtig spannend hier.

Also ein PM-Motor (Permanentmagnet) als Generator eingesetzt liefert nach der groben
Faustregel bei Nenndrehzahl nur ca. 2/3 der aufgedruckten Nennspannung.
Ein Beispiel:
ein Motor der bei 36 Volt z.B. 200 Umdrehungen dreht (Nabenmotor), liefert als Generator
eingesetzt bei der gleichen Drehzahl nur ca. 24 Volt.

Diese Faustregel habe ich auch für den Valeo eingesetzt.
Du schreibst aber das er bei ca. 1000 U/min schon 12 Volt abgibt.
Ich habe das nicht gemessen, es wäre mehr als erstaunlich, denn er besitzt eine
Nenndrehzahl von 3600 U/min. Wie er da bei 1000 U/min schon 12 Volt erzeugen
sollte ist mir erstmal schleierhaft. Diese Messung werde ich nachholen.

Pollin verkauft immer Restposten, es kann daher sein das diese Motoren bald
ausverkauft sind, was bei ähnlichen Motoren schon oft der Fall war. Das würde heissen
schnell noch einen Batzen davon zu kaufen.

Noch zwei Nachteile des Motors, erstens hat er ein simple hintere Bronzelagerung die keine Druckkräfte
aufnehmen kann und zweitens besitzt er vier Kohlebürsten.
Ob das alles so für längerfristigen Betrieb taugt weiss ich nicht.

@Jan
Der Nabenmotor erzeugt volle Leistung bei ca. 300 U/min. Ich befürchte das wäre zu
früh für das geplante Windrad.

Nochmal meine Frage an Fritz, von welchem Drehzahlbereich reden wir ?
Ab welcher Drehzahl soll Leistung erzeugt werden ? Das muss erstmal gernau feststehen
bevor man weitere Überlegungen anstellen kann. Ich denke mal das dieses Windrad
ab ca. 2 - 3 m/s Energie erzeugen soll. Bei einer SLZ von 4 und 1,3m Durchmesser
kann man sich die Drehzahl ja ausrechnen, aber ist es auch so wie ich denke ?

Für 2m/s wären es ca. 120 U/min und bei 3m/s etwa 180 U/min.
Wenn ich recht kombiniere sollte der Generator also spätestens ab 180 U/min die erste
verwertbare Leistung abgeben.

Grüsse

Bernd

[Fritz Unger]

Da liegst du nicht ganz falsch.
Allerdings habe ich dadurch, dass ich relativ finanzkräftige Förderer im Hintergrund habe und selbst fast meine volle Zeit auf die Arbeit verwende, relativ viele Änderungsmöglichkeiten. Theoretisch ist jeder Drehzahlbereich von 300 - 1000U/min in Ordnung, solange der Generator Kosten- und Leistungstechnisch ins Spektrum ( 200 - 300W ) passt. Die Rotoren kann ich immer anpassen, den Generator muss ich extern einkaufen, also richte ich mich nach dem Teil.
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Würde mich interessieren was du bei der Messung rausbekommst, zugegeben war ich auch erstaunt..
Weiß einer von euch übrigends ab wieviel Volt/Ampere ein norm. Bleiakku lädt?

Herzliche Grüße,

Fritz

[jb79]

Beim Bleiakku hängt die Spannung/der Ladestrom vom aktuellen Ladezustand ab. Ist der Akku leer, so wirst du mit 13V Ladespannung schon einen gewissen Ladestrom haben, bei fast vollem Akku tut sich bei 13V nicht viel beim Ladestrom.
Die Maximalspannung am Akku sollte 14V dauerhaft nicht überschreiten, darüber beginnen Bleiakkus nämlich zu gasen (nicht gut).