Hallo zusammen... Ich bin schon länger daran ein Windrad zu bauen und mitlerweile funktioniert es mech. ganz gut, nur leider habe ich noch ein großes Probleme mit der Elektronik. Mein größtes Problem ist der weite Spannungsbereich meines Generators (Gear Works 180V DC 4800Uprm 7A ) rein rechnerisch komme ich bei meinem Windrad mit der Übersetzung auf 70V.(2,8m Windrad Durchmesser) Leider finde ich nirgendwo Step Down Converter die von ca. 14V bis ca. 100V gehen und mir 12V Ausgangspannung geben. Vieleicht hat ja einer eine ganz andere Lösung oder Idee ich bin für alles offen ...
Normale Generatoren (siehe unser Stromnetz) haben ab einer bestimmten Mindestdrehzahl eine eher konstante Spannung, also ist gerade die Spannung selten das Problem. Das Problem ist eher, was man tut, wenn der Akku voll ist oder der Wind zu stark. Der LM5116 erlaubt (mit externen MOSFETs die 7A problemlos schalten) zumindest eine optimale Nutzung der Windradenergie (MPP) so lange dieses im Nennbereich läuft.
@MaWin (Gast) um 14:42: "Normale" Generatoren mit konstanter Erregung haben eine drehzahlproportionale Ausgangsspannung. Die ( allermeisten ) Generatoren für unser Stromnetz laufen netzsynchron.
U. B. schrieb: > Die ( allermeisten ) Generatoren für unser Stromnetz laufen > netzsynchron. Nein. Die meisten Generatoren in Deutschland sind Windkraftanlagen und deren Generatoren sind seltener netzsynchron.
Klar, statt der "allermeisten" meinte ich natürlich die "grossen" Synchronmaschinen der Grosskraftwerke. Windgeneratoren haben natürlich i.d.R. ihren eigenen Umrichter und laufen zu diesem synchron bzw. knapp übersynchron ... Bei konstanter Erregung ist die Ausgangsspannung aber immer drehzahlproportional.
Michael Moerix schrieb: > Vieleicht hat ja einer eine ganz andere Lösung oder Idee ich bin für > alles offen ... Bei diesem geringen Strom führt man die KWEA direkt über einen Gleichrichter auf die Batterie und betreibt diese als Stromquelle. Buckconverter lohnen den Aufwand nicht... Die Ladeschlussspannung der Batterie wird überwacht und bei erreichen dieser eine Last per PWM zugeregelt. MaWin schrieb: > zumindest eine optimale Nutzung der Windradenergie (MPP) so lange dieses Ein MPPT ist bei einer KWEA eher kontraproduktiv, leider machen das viele Hersteller von Einspeiseumrochtern für KWEA falsch... Einen optimalen Energieertrag erreicht man nur eine Leistungskennlinie des Generator bzw. Rotors. Ein MPPT ist zumal zu langsam für eine KWEA. Ingo
Michael Moerix schrieb: > Vieleicht hat ja einer eine ganz andere Lösung oder Idee Hallo Michael, ich denke da muss ein Controller her. Die Last soll schließlich nicht das Windrad abwürgen. Also muss der Regler ab einer gewissen Drehzahl linear die Spannung von 12 bis 14,...V anheben.
Ja das Problem ist der Anstellwinkel ist fest vorgegeben durch die Flügelaufnahme. Der LM 5116 Scheint mir für diese Aufgabe gar nicht schlecht geeignet zu sein. Regeln lässt sich das Windrad eigentlich nur über die Windfahne die bei unterschiedlichem Winddruck seitlich weg klappt. Das ich die Last abnehmen kann ist im Moment noch kein Problem, habe einfach mal ein paar Leuchtmittel dran gehängt. Der Wirkungsgrad ist mir im Moment auch nicht so wichtig weil der Wind kostet nichts und das Windrad hat mich bis jetzt vielleicht 200€ gekostet in allem. Leider habe ich auch keine Kennlinie von diesem Generator mit der ich sagen könnte wo der MPP ist.
Michael M. schrieb: > Leider habe ich auch keine Kennlinie von diesem Generator mit der ich > sagen könnte wo der MPP ist. Dann musst du dir wohl eine erstellen ;)
Man kann die optimale Generatordrehzahl auch empirisch ermittlen. Dann baut man die Regelung so, dass der Generator immer annähernd auf dieser Drehzahl gehalten wird. Wird der Wind stärker, verringert man den Innenwiderstand des Reglers (gibt dem Akku also mehr Strom), wird der Wind schwächer, erhöht man den Innenwiderstand. Ist der Akku voll, klemmt man einen Heizwiderstand anstelle des Akkus an oder schaltet diesen "weich" mit in die Regelung.
Bei einem Verbund von Batterie, DC-Generator, Windrad hat man einen Parameter zum Verstaellen, den PWM Duty-Cycle. Man kann den ja um den jeweiligen Arbeitspunkt zittern lassen, mit einer Zeitkonstante langsamer als die Mechanische Zeitkonstannte des Systems. Und so auf MPP optimieren.
Michael M. schrieb: > Der Wirkungsgrad ist mir im Moment auch nicht so wichtig weil der Wind > kostet nichts und das Windrad hat mich bis jetzt vielleicht 200€ > gekostet in allem. Es stellt sich die Frage, wie wichtig Dir der erzeugte Strom ist und wie zuverlässig Du ihn abnehmen willst. Ein optimal abgestimmtes Generator-Akku-Verhältnis kann hier zwischen Nutzen und Ärger entscheiden und da kommt dann der Regler in´s Spiel. Nicht zuletzt hat dieser auch Einfluss auf die Laufruhe des Windrades und somit auf die Lebensdauer der Mechanik. Die Sicherheit bei hohen Windgeschwindigkeiten kann der Regler in gewisser Weise auch günstig beeinflussen. Das hängt natürlich alles von der Skalierung ab. Bei einem 5Watt-Windrad ist jede Regelung eigentlich Unfug, da reicht es, den Akku rechtzeitig abzuklemmen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.