Neues Horizontalwindrad mit Selbstbau-Holzflügeln (320cm)

[jb79]

Beeindruckende Arbeit!

Würde mich trotzdem bald um die Unwucht kümmern, nicht daß dir irgendwelche Resonanzen das Projekt zerstören.

[bernhard8]

Zur SLZ: kann ich die messen indem ich das Rad ungebremst laufen lasse und Drehzahl (Umfangsgeschwindigkeit) mit der Windgeschwindigkeit vergleiche?

Zur Unwucht: ich weiss, ein bissl Unwucht hamma derzeit noch drinnen. Ich hoffe wir können das auch nochmal lösen. Ist im mittlerein Drehzahlbereich am Stärksten, bei höheren Drehzahlen nichtmehr so dominant.

Zum Überzug des Holzes: wir haben die Flügel mit Epoxyd Harz gestrichen. Auf der Windseite und den Angriffsflächen 2x. Dort ist vermutlich 1mm Material drauf. Das Harz ist extrem hart, man kann kaum einen Ritzer reinmachen. Hoffentlich hält es (UV und Verwindungen), Langzeiterfahrungen hamma natürlich nicht. Das Holz selbst ist irgendeine Art Kiefer (aber weiches Holz damit es gut zu bearbeiten war). Die Flügel wurden aber wesentlich steifer durch die Metallabstützung und den Epoxy-Überzug.

Zum Flügel links oben: nein ist eine optische Täuschung. Der Flügel sitzt sicher ordentlich an der Befestigung. Die Eisen/Holzkonstruktion ist ziemlich stabil. Ich hoffe nur dass die Beschichtung nicht beschädigt wird (Hagel), sonst wirds das Holz vermutlich durch die Nässe aufblähen und "sprengen".

Ich hoffe auch dass die elektrische Bremse reicht. Der Versuch mit dem 3m Rohrflügler in den letzten 2 Monaten ging aber immer problemlos (meine maximalen Windspitzen waren 14m/sek). Wir müssen auch noch rausfinden bis zu welcher maximalen Drehzahl wir gehen sollten. 300 U/min war am ersten Tag kein Problem. Ich würde vom Bauchgefühl mal 400 U/min ansetzen. Darüber würde ich mich nicht trauen.

Der Generator läuft derzeit extrem gebremst weil ich ihn nur über eine starke Diode an den Akku geklemmt habe. Zusätzlich bremse ich elektrisch sobald die Akku Spg über 14V steigt. Dadurch habe ich natürlich keine optimale Ausbeute weil die Generatorspannung nicht über 16V kommt. Das ist wie gesagt die alte Leier mit der optimalen Ladeschaltung. (mir schwebt hier als nächstes eine einfache PWM Ansteuerung des Akkus mit der Generatorspg vor, also Step-Down ohne Spule; ist das problematisch weil die Akku Spg dann kurzzeitig höhere Spg Spitzen abkriegt?)

[Bernd]

Wenn mal ein Sturm kommt wird es vermutlich wichtig sein den Rotor vor dem Punkt abzubremsen, aber dem
ein Bremsen unter Umständen nicht mehr zum Erfolg führt. Ab diesem Punkt könnte der Rotor "durchgehen".
Der "Point of no return" .
14m/s sind ja noch nicht so viel. Wir haben hier eigentlich mehrmals im Jahr deutlich mehr.

Was die Beschichtung anbelangt habe ich Bedenken. Meine Erfahrung ist das als Wetterschutz für Holz nur Beschichtungen
geeignet sind die zum einen offenporig sind (dampfdurchlässig, denn Wasser kommt fast immer ins Holz)) und zum anderen
sehr elastisch. Gerade letzterer Punkt scheint mir bei Holz sehr wichtig denn sonst entstanden in meinen Lacken oft kleine
Risse durch die Nässe eindrang und der Lack abplatze.
Bei glasklaren Beschichtungen vergraut das Holz meist schon im ersten Jahr.

Wenn es wirklich drauf ankommt verwende ich nur Sikkens Cetol und Filter 7. Das sind beides sehr teure aber
auch sehr ergiebige Lasuren die extrem lange halten. Im direkten Vergleich zu einer "Baumarktlasur" hielten diese
Lasuren mehr als 3x so lang.

Grüsse

Bernd

[jb79]

Das mit der PWM Ansteuerung halte ich für problematisch. Weniger für den Akku, sondern für die Gleichrichterdioden und das Schaltelement.
Zeichnet man sich ein Ersatzschaltbild und nimmt man einen beliebigen Punkt der Sinusspannung vom Generator (z.B. das positive Maximum), so schaut die Schaltung eigentlich aus wie ein Step-Up Converter ohne Diode am Ausgang.
Du hast da natürlich auch ne Spule drinnen, nämlich die Windungen des Generators!

Ersatzschaltung PWM gesteuerter Lader.GIF (4.02 KiB) 10386-mal betrachtet

Eine Lösung wäre ein RC Glied (parallel geschaltet), hinter dem Gleichrichter. Dann nimmt der Kondensator die Energie, die beim Abschalten des Transistors entsteht auf und der Widerstand verheizt sie, wenn der Transistor anschließend ausgeschalten bleibt. Schaltet der Transistor wieder ein, so wird die Energie des Kondensators an den Akku abgegeben.

[bernhard8]

Das ist ein Argument. Das gleiche Problem hatte ich auch schon bei der Ladeschaltung als ich den Trafo geschaltet habe.
Nur eine Ideenspinnerei: der Gleichrichter könnte ja auch mit einer Art Phasenanschnittsteuerung betrieben (oder dadurch ersetzt werden). Dann würde die Abschaltung ja auch im Nulldurchgang erfolgen und keine Überspannung entstehen. Habe damit aber keine Erfahrung und auch keine Beispielschaltung parat.

[Bernd]

Das wirft die interessante Frage auf inwieweit sich eigentlich eisenbehaftete und eisenlose Generatoren
in ihrer Induktivität unterscheiden.
Annehmen sollte man das der eisenlose eine weitaus kleinere Induktivität hat.

Ich weiss das man selbst beim Nabendynamo heftige Funken ziehen kann wenn man den Stromkreis öffnet.
Dort funkt es so stark wie ich es für den kleinen "Generator" nicht vermutet hätte.

Grüsse

Bernd

[jb79]

Die Energie, die in einer eisenlosen Spule gespeichert wird ist geringer, weil auch die Induktivität geringer ist.
Öffnet man den Stromkreis einer stromdurchflossenen Spule, so wird diese immer versuchen, die in ihr gespeicherte Energie abzubauen bzw. den momentan fließenden Strom solange beizubehalten, bis die Energie weg ist.
Da durch die Luft kein Strom fließt steigt die Spannung so lange, bis es möglich ist (und ein Funken entsteht).
Den Funkenschlag kann man nur durch ein RC-Glied oder etwas Ähnliches verhindern (ein Halbleiter der durchschlägt erfüllt diese Funktion natürlich ebenfalls, wenn auch ebenfalls. ).

[Mark]

"Wir holten uns die Flügelform aus dem Buch von Professor Chrome (GÖ624)."

Das wichtigste, für welche Schnellaufzahl sind die Flügel ausgelegt?
Laufen sie jetzt nach dem Auswuchten relativ "lautlos"?
Wie ist die genaue Buchbezeichnung? Gibts evtl eine online Leseprobe?
Bzw. ne Bauanleitung etc. Kann ja sein das es eingescannt wurde etc....

Gruß

[bernhard8]

Das Buch gehört leider nicht mir, ich hatte es nur ausgeliehen. Hier der Link zum Buch:
http://www.windenergie-technik-crome.de/Handbuch.htm

Der Rotor läuft sehr leise bis Drehzahlen von etwa 200 U/min. Dann hört man ihn schon am Mastfuss. Vermutlich würde sich am Profil noch einiges verbessern lassen, ich habe da auch einige Werte interpoliert beim Übernehmen des Profils aus dem Buch. (die Originalangaben waren nämlich für einen 4m Rotor)

Allerdings bin ich mit dem Ergebnis total zufrieden. Der Rotor läuft auch ganz leicht an.

Die Unwucht vorher hatte aber nichts mit der Geräuschentwicklung zu tun.