Ich stehe vor folgender Aufgabe: Eine luftgesteuerte Einheit stellt eine Kraft zur Verfügung, die ich auf die Welle eine (Asynchron)generators bringe (PMG 375rpm, 3x400V). Die Drehzahl an der Welle nehme ich ab über zB. einem opto-mechanischen Inkrementalgeber. Das Signal würde ich über einen PI-Regler zur Steuerung eines (Luft)Ventils geben. - Das wäre der gedachte Regelkreis: ich weis noch nicht, wie genau ich die Drehzahl damit konstant halten kann und welche Hersteller/Lieferanten es gibt. Am Ausgang des Generators will ich eine ohmsche Last als Verbraucher anschließen. Zum Test soll die Anlage nicht ins Netz einspeisen, später aber ja. Für die Netzanpassung würde ich fertige Technik (zB von DSL) einsetzen. Wer kennt sich damit aus, wer kann helfen, auch gerne direkt. VG der Flieger
Gunar H. schrieb: > Zum Test soll die Anlage nicht ins Netz einspeisen, später > aber ja. Wie baust du das "künstliche" Netz für den Test auf? Der Asynchrongenerator funktioniert ohne Netz ja nicht :-(
Simon schrieb: > Gunar H. schrieb: > >> Zum Test soll die Anlage nicht ins Netz einspeisen, später >> aber ja. > > Wie baust du das "künstliche" Netz für den Test auf? Der > Asynchrongenerator funktioniert ohne Netz ja nicht :-( Deshalb frage ich ja ;-) Wie kann mich das Netz als Führung nutzen, zB dass sich der Generator auf die Netzfrequenz synchronisiert? Oder muss ich Kondensatoren einbauen, wie? Generator 35kW; Luft (=Antrieb) wird entsprechend der Last so geregelt, dass ich eine konstante Drehzahl habe.
Gunar H. schrieb: > Simon schrieb: >> Gunar H. schrieb: >> >>> Zum Test soll die Anlage nicht ins Netz einspeisen, später >>> aber ja. >> >> Wie baust du das "künstliche" Netz für den Test auf? Der >> Asynchrongenerator funktioniert ohne Netz ja nicht :-( > > Deshalb frage ich ja ;-) Wie kann mich das Netz als Führung nutzen, zB > dass sich der Generator auf die Netzfrequenz synchronisiert? Oder muss > ich Kondensatoren einbauen, wie? Generator 35kW; Luft (=Antrieb) wird > entsprechend der Last so geregelt, dass ich eine konstante Drehzahl > habe. Du musst den Generator im Prinzip einfach nur an das Netz anschließen, z. B. als Asynchronmotor anlaufen lassen und dann die Drehzahl weiter steigern. Dann wird der Motor automatisch zum Generator und passt sich an das Netz an. Du musst dann nur noch dafür sorgen, dass der Rotor nicht zu schnell wird und dadurch mechanisch schaden nimmt. Du brauchst also nicht mal einen wirklichen Regler sondern nur eine Drehzahlbegrenzung. Wenn du mit einem Asynchrongenerator ein Inselnetzaufbauen willst, dann wird das ganze eine schwierigere Geschichte. Am besten beschreibst du also dein Projekt mal genauer.
Es laufen Gespräche diese neu entwickelte Kraftwerksart ins EEG zu bringen (grün und grundlastfähig). Deshalb kann ich leider keine Details bringen - sondern nur das Prinzip ab Generator. Für (spätere) reine Insellösungen schwebt mir ein Stamford-Generator vor (oder anderer Synchrongenerator). Für oben genannte Technik (zum Nachweis der Funktion) habe ich diesen Generator - wir wollen ihn zur Selbstversorgung gleich parallel zum Netz einsetzen. Eine Zusage zur Einspeisung der überschüssigen Leistung liegt vor (entsprechend den Regularien, bin ja unter 30 kW). Vor dem 3-stufigen Getriebe (2rpm->380rpm) habe ich ständig eine abregelbare Kraft von max. 10890N (reine Gewichtskraft an r=26 cm) zur verfügung (ca 40 kW). Mit Verlusten und Eigenbedarf bleibt natürlich etwas weniger übrig - wir haben ja schließlich kein p.m. Ich dachte immer, ich muss die Drehzahl konstant halten, um eine konstante Spannungslage zu haben, deshalb die Regelung rpm(Generator) konstant halten und die Wellenkraft deshalb entsprechend der Last am Generator regeln. Und die Spannung muss etwas höher sein als das Netz, damit die "Maschine" als Generator arbeitet. Die Anpassung ans Netz soll mit fertigen Modulen wie beim BHKW erfolgen. Simon, kennst Du Dich da richtig aus?
Gunar H. schrieb: > Simon, kennst Du Dich da richtig aus? Grob, keine Details. Aber fakt ist, dass du die Maschine so antreiben musst, dass sie schneller läuft als das Netz also n > 50 Hz * 60s : p Die eingespeiste Wirkleistung hängt dann davon ab wie weit die Drehzahl über der synchronen liegt.
Schade, wäre schön gewesen- Nenndrehzahl des Generators für 400V: 375rpm. Kann den (von meinen anderen Eingangswerten) bis 750rpm drehen lassen.
Gunar H. schrieb: > Schade, wäre schön gewesen- > > Nenndrehzahl des Generators für 400V: 375rpm. Kann den (von meinen > anderen Eingangswerten) bis 750rpm drehen lassen. Klingt doch schon mal ganz vernünftig, dann ist da viel Spielraum. Für einen Test sollte das reichen. Für das fertige Kraftwerk sollte man sich dann doch eher eine Einspeisung über Wechselrichter anschauen, aber da sollten die im BHKW verwendeten Module ja passend sein.
> Wie baust du das "künstliche" Netz für den Test auf? Der > Asynchrongenerator funktioniert ohne Netz ja nicht :-( Doch, das geht auch: => siehe z.B. unter: Beitrag "Starten eines Asynchronmaschine als Generator - geht das?"
Genau die unterschiedlich formulierten Aussagen lassen mich (als alten Schwachstromelektroniker) keine Lösung finden. Meine Regelgeschwindigkeit an der Welle: von 8 auf 100% in 9 sec; von 0 auf 100 in 19 sec. Ich dachte: Generator auf Nenndrehzahl bringen; verändert sich die Last (Zuschalten) muss ich die Kraft an der Welle erhöhen, so lange bin Nenndrehzahl wieder erreicht ist. Erregung durch das permanente Magnetfeld. Zum Test will ich rein ohne Lasten (Heizer oder Widerstandsketten) zuschalten. Generator zB Willgain Power Industry YGDL-250/35kW. Dann kann ich mir Gedanken mit der Anbindung ans Netz machen. Wenn ich Kondensatoren zuschalten muss: wie groß, wie..
Vergiss ein Getriebe mit 2:375, das hat dermassen viel Verluste, da kommt nichts mehr raus. Kurz nachrechnen : 40kW, 10kN @ 26cm -> w=15/s. Das waeren dann n=2.5/s, das waeren dann 150rpm. Die obige Rechnung war falsch. Egal, unguenstig. Da muesste man entweder mit der Anzahl Polpaaren rauf, oder mit dem Radius rauf. Moechte man 150rpm als Nenndrehzahl haben, dann muesste man 20 Polpaare haben, oder um bei 750rpm, dh 4 polpaare zu sein, den Radius auf 1.25m rauf.
Bevor man solche Projekte durchziehen will emfehle ich ein gruendliches Studium der Asynchronmaschine. Ein E-Technikstudium als Voraussetzung. Sonst wird das eh nichts. Sonst, wenn man die Kraftquelle hat, ein Geraet ab Stange.
Gunar H. schrieb: > Ich stehe vor folgender Aufgabe: > > Eine luftgesteuerte Einheit stellt eine Kraft zur Verfügung, die ich auf > die Welle eine (Asynchron)generators bringe (PMG 375rpm, 3x400V). Die > Drehzahl an der Welle nehme ich ab über zB. einem opto-mechanischen > Inkrementalgeber. Das Signal würde ich über einen PI-Regler zur > Steuerung eines (Luft)Ventils geben. - Eine Windkraftanlage die geregelt angepustet wird? Von welcher Leistungsklasse reden wir denn. > Das wäre der gedachte Regelkreis: > ich weis noch nicht, wie genau ich die Drehzahl damit konstant halten > kann Luft ist ein kompressibles Medium. Das kann hübsche Schwingungen der Energie von Druck nach Luftgeschwindigkeit geben. Wenn das schneller wird, ist die innere Energie der Luft auch noch zu beachten. > Am Ausgang des Generators will ich eine ohmsche Last als Verbraucher > anschließen. Zum Test soll die Anlage nicht ins Netz einspeisen, später > aber ja. au WEIA, dann mach dich mal mit den Anfordrungen für solche Anlagen bekannt. zur elektrischen Seite sind ja schon genug Kommentare gekommen. Ansonsten nimm mal zu den Butjadinger Windentusiasten Kontakt auf. Die haben in den 80ern viele mehr und minder erfolgreiche DIY Versuche mit WKA durchgeführt.
Gunar H. schrieb: > Eine luftgesteuerte Einheit Schwurbel Schwurbel. > Am Ausgang des Generators will ich eine ohmsche Last als Verbraucher > anschließen. Zum Test soll die Anlage nicht ins Netz einspeisen, später > aber ja. Es gibt prinzipelle Unterschiede zwischen Inselbetrieb und netzgeführtem Betrieb. Da Luft(druck) auf Rotoren einfach nur eine Kraft sind und damit einen Strom produzieren, drehen die sich ohne Last immer schneller. Ist der Rotor aber per Generator an ein Netz angekoppelt, dreht der Rotor immer mit dem Netz (auch wenn gar kleine Luft durchgeht, eben Generator als Motor), und die Kraft des Luftdrucks schiebt einfach nur Strom ins Netz. Alle grossen Generatoren (Wasserkraft, Windkraft ohne Elektronik, Turbinen) sind Synchrongeneratoren die synchron mit dem Netz drehen und einfach nur eine Kraft in Strom umwandeln. Das Netz und die Netzregelung sorgt dafür, daß so viel Leistung eingespeist wird, wie verbraucht wird, damit die Frequenz erhalten bleibt, geht die Frequenz hoch, nimmt man also Stromerzeuger vom Netz, geht sie runter, schaltet man welche hinzu.
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