Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wintkraft Generator zu hohe Spannung


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von Dirk S. (thetuner)


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Hallo Zusammen,

Ich möchte möglichst effektiv einen windgenerator mit schon vorhandenen 
Komponenten bauen.
Zur verfügung habe ich einen 190V 180 W Drehstommotor aus nem Trockner 
und nen 12/24 V Laderegler für Solaranlagen und noch einen DCDC wandler 
der allerdings nur maximal 40V Eingangsspannung vertrrägt + sagen wir 
das übliche elektronik kleinmaterial das sich so ansammelt.

Jetzt die Frage wie bekomme ich die 190V AC runter auf rund 30V DC oder 
noch besser gleich die 24 V Batterien geladen, ohne Strom zu verbrennen.

Ich Stehe auf dem Schlauch und komm nicht weiter und ja ich möchte das 
ernsthaft das vorhandene nutzen.

besten dank im voraus.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn der Motor wirklich Strom liefert (check das erstmal), könntest du 
den Ausgang auf eine B6 Gleichrichterbrücke (also 6 Dioden) schicken wie 
in einer Lichtmaschine und mit dem Gleichstrom dann einen Abwärtswandler 
betreiben.

von Dirk S. (thetuner)


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Hallo Matthias S.

mit nem B6 Gleichrichter und nem Akkuschrauber bringt er schon Spannung,
mit einer entsprechenden Drehrzal bringt er eben zu viel für meine 
verfügbaren Geräte.
Gibt es DCDC wandler mit über 100V am Eingang? und Trafos vorschalten 
halte ich energetich nicht für angebracht oder ?

von Sven B. (scummos)


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Was denkst du denn was in einem DC/DC-Wandler effektiv drin ist, wenn 
kein Trafo? ;)

Trafos sind eigentlich sehr verlustarm, wenn es die richtigen sind.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Sven B. schrieb:
> Was denkst du denn was in einem DC/DC-Wandler effektiv drin ist, wenn
> kein Trafo? ;)

Zugegeben, SOLCHE Übersetzungsverhältnisse lassen sich am besten mit 
einem Trafo machen.

Ansonsten treibt das womöglich solche Stilblüten wie im Nachbarthread wo 
jemand 470uH bei 190 Ampere sucht...

von Max707 (Gast)


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Das Rad langsamer laufen lassen geht nicht?

von Dirk S. (thetuner)


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Sven B. schrieb:
> Trafos sind eigentlich sehr verlustarm, wenn es die richtigen sind.

das heißt Geld in die Hand nehmen...

Schade ist jetzt nicht dirn, ich habe gehofft die Bastelbiste würde 
reichen.

2 DCDC wandler in Reihe machen denke ich auch keinen sinn da die 
Spannung bei geringen Drehzahlen dann zu gering ist.
Ich versuche realistisch zu bleiben ;-)

von Dirk S. (thetuner)


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Hallo  Max707 ,

Ich wollte das Windrad mechanisch nicht zusätzlich beeinflussen das es 
sich konstruktionsbedingt selbst regelt ( Hoffe ich ).

von Frank L. (hermastersvoice)


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wurde denn schonmal ein Lasttest gemacht? Also nicht nur gucken ob 
Spannung rauskommt sondern auch wieviel Strom man ziehen kann? Bei 
Leerlauf wird eine wesentlich höhere Spannung erzeugt als im Lastfall. 
Erst mit den Werten eines Lasttests kann man anfangen über eine 
geeignete Wandlerschaltung nachzudenken. Eventuell hat sich das Ganze 
nach dem Test ja schon erledigt.

: Bearbeitet durch User
von Dirk S. (thetuner)


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Danke  Frank L.

Guter Einwand, ich werde bald berichten.

von Harald W. (wilhelms)


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Dirk S. schrieb:

> Zur verfügung habe ich einen 190V 180 W Drehstommotor aus nem Trockner
> Jetzt die Frage wie bekomme ich die 190V AC runter auf rund 30V DC

Irgendwelche zusammengesuchte Teile vom Schrottplatz machen noch
kein gutes Windrad. Normalerweise brauchst Du einen geregelten
Generator, so wie er z.B. in Kraftfahrzeugen verbaut ist.
Ein DCDC-Wandler an einer ungeregelten Gleichspannungsquelle läuft
typischerweise in den Latchbetrieb, d.h. es kommt nichts mehr raus.

von Günter K. (Firma: Lurch Hobby Tec) (murkel)


Angehängte Dateien:

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Hallo,
geht eventuell so etwas besser?

Gruß
MURKEL

von pegel (Gast)


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Je nachdem wie das Verhältnis der Leerlauf- zu Volllastspannung ist 
finde ich die Thyristor Bremsschaltung interessant.
Die Widerstände könnten gleich noch Wasser vorheizen und die Thyristoren 
finden sich eventuell in der Bastelkiste.

http://cdn.instructables.com/F6B/E3NN/I5MD3F55/F6BE3NNI5MD3F55.MEDIUM.jpg

von Waldemar Z. (waldemar_z)


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> 12/24 V Laderegler für Solaranlagen
Ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen nicht für induktive Erzeuger geeignet
> DCDC wandler...
Ohne Schutzmaßnahmen nicht für induktive Erzeuger geeignet
> Ich wollte das Windrad mechanisch nicht zusätzlich beeinflussen
Aber du kannst es elektrisch... Sonst wird dir irgendwann die ganze 
Geschichte um die Ohren fliegen.
Akku voll --> Generator unbelastet --> hohe Drehzahl + annähernd 
Leerlaufspannung...
Der Generator muss(!) abgebremst werden. Das kann z.B. durch Zuschaltung 
eines zusätzlichen Widerstands zum richtigen Zeitpunkt erfolgen.

Auch die großen Windkraftanlagen werden gebremst!

Schau dir vllt. einfach mal Laderegler für Windkraftanlagen an. Da ist 
alles drin was benötigt wird.

von Mani W. (e-doc)


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Dirk S. schrieb:
> Zur verfügung habe ich einen 190V 180 W Drehstommotor aus nem Trockner
> und nen 12/24 V Laderegler für Solaranlagen und noch einen DCDC wandler
> der allerdings nur maximal 40V Eingangsspannung vertrrägt + sagen wir
> das übliche elektronik kleinmaterial das sich so ansammelt.

Woher die Aussage 190 Volt Drehstrommotor?

Den kannst Du Dir laden, wie man so sagt, denn er wird nichts erzeugen!

Dirk S. schrieb:
> und nen 12/24 V Laderegler für Solaranlagen und noch einen DCDC wandler
> der allerdings nur maximal 40V Eingangsspannung vertrrägt + sagen wir
> das übliche elektronik kleinmaterial das sich so ansammelt.
>
> Jetzt die Frage wie bekomme ich die 190V AC runter auf rund 30V DC oder
> noch besser gleich die 24 V Batterien geladen, ohne Strom zu verbrennen.
>
> Ich Stehe auf dem Schlauch und komm nicht weiter und ja ich möchte das
> ernsthaft das vorhandene nutzen.

Es passt vieles und alles nicht zusammen, auch wenn Du das möchtest...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Waldemar Z. schrieb:
> Aber du kannst es elektrisch... Sonst wird dir irgendwann die ganze
> Geschichte um die Ohren fliegen.

Das muss man sogar und es ist in handelüblichen Windrad Reglern 
Standard. Man choppt am Eingang und bremst so das Windrad. Das kann man 
mit MOSFet, Widerständen oder Thyristoren/Triacs machen.

von THOR (Gast)


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Dirk S. schrieb:
> Hallo  Max707 ,
>
> Ich wollte das Windrad mechanisch nicht zusätzlich beeinflussen das es
> sich konstruktionsbedingt selbst regelt ( Hoffe ich ).

Stallregelung?

Waldemar Z. schrieb:
> Auch die großen Windkraftanlagen werden gebremst!

Jain, nicht alle. Die Enercon-Umrichter WKA bremsen über den Generator, 
denn der ist ja komplett drehzahlflexibel.

In aller Regel wird lieber über Pitch oder stall drehzahlbegrenzt und 
bei zu hoher Windstärke aus dem Wind gedreht. Es gibt da noch so ne 
Notfall-Scheibenbremse aber die ist wahrscheinlich für höchstens 2 
Betriebsstunden ausgelegt. Die ist ungefähr so groß wie ein Pizzateller.

Was du "bremsen" nennst ist einfach der normale Betriebsfall dass 
mechanische in elektrische Leistung gewandelt wird.

Unter der Annahme dass die Regelung das Windrad immer auf optimaler 
Schnelllaufzahl hält, kann das Ding nicht mechanisch durchgehen: Bei 
Überschreitung der optimalen Schnelllaufzahl sinkt der Wirkungsgrad und 
das Rad beschleunigt nicht weiter. Das ist die Stallregelung.
Das macht man bei kleinen WKA bevorzugt wegen der bestechenden 
Einfachheit des Prinzips.

Ergo gibt es nur einen Fall, der gefährlich werden kann: Wenn ein 
Generator wie beispielsweise eine netzgekoppelte Asym verwendet wird der 
ein Kippmoment besitzt. Wenn die WKA bei einer Böe da drüberkommt, kann 
sie durchgehen und dann dauerhaft auf Stalldrehzahl festhängen bis der 
Generator den Hitzetod stirbt.

Also wichtig wäre jetzt:
- Wie ist ein Windrad beschaffen
- Wie ist der mechanische Aufbau
- Getriebe?
- Was hat der "Generator" für Eigenschaften (Drehstrommotor im 
Trockner...Großwäscherei?)?

Und dann kann man mal überlegen wie man das alles absichert, welche 
Leistung man überhaupt rausholen kann usw usw.

Berechnungsprogramm fürs Windrad:
http://www.bitpilot.de/#nr2

von pegel (Gast)


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Und noch etwas wichtiges ist auch die Lärmbelästigung.
Ich habe meins wieder abgebaut noch bevor es die Nachbarn gefordert 
haben.

Es hat mich selbst zuletzt genervt bei Tag und vor allem in der Nacht.

Wie sieht deine Nachbarschaft aus?
Oder bist du Inselbewohner?

von THOR (Gast)


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pegel schrieb:
> Und noch etwas wichtiges ist auch die Lärmbelästigung.
> Ich habe meins wieder abgebaut noch bevor es die Nachbarn gefordert
> haben.
>
> Es hat mich selbst zuletzt genervt bei Tag und vor allem in der Nacht.
>
> Wie sieht deine Nachbarschaft aus?
> Oder bist du Inselbewohner?

Wie sah das Blatt aus, gebogenes Blech oder richtiges Profil?

von pegel (Gast)


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THOR schrieb:
> gebogenes Blech

Mehr so.

Bei dem professionellen gibt es mehr das "zischen", was aber auch nicht 
viel besser klingt.

Ich bin jedenfalls auf Solar umgestiegen.

von THOR (Gast)


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Skaliert bei Kleinanlagen auch viel besser.

von Dirk S. (thetuner)


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Hallo zusammen, ich plane eine Anlage mit Savonius Rotor. Die sollten 
bei richtiger lagerung recht leise sein.

von pegel (Gast)


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Dann viel Glück.

Meins klang mit Flügeln interessanter Weise genau so wie das hier

https://www.youtube.com/watch?v=ZWxa44m2WKY

Auf die Lagerung sollte man scheinbar besonders achten.

von THOR (Gast)


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Dem ist tatsächlich so und das optimale Drehzahlband ist auch sehr 
schmal sodass eine Stellregelung gut funktioniert.

Der Wirkungsgrad ist dafür eher bescheiden. cp geht auf maximal 0,25 
wenn ich mich recht erinnere.

Bei den geringen Drehzahlen würde ich ein drehzahlsteigerndes Getriebe 
vorsehen, ein Riemen beispielsweise. Zur Vermeidung unnötiger 
Haftreibung Flach- oder Zahnriemen. Keilrippenriemen geht möglicherweise 
auch.

Von der hohen Generatorspannung runterzukommen ist am Ende das 
einfachste Problem, da gibts ja schon Lösungen für.

von THOR (Gast)


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pegel schrieb:
> Dann viel Glück.
>
> Meins klang mit Flügeln interessanter Weise genau so wie das hier
>
> Youtube-Video "Savonius-Rotor"
>
> Auf die Lagerung sollte man scheinbar besonders achten.

Ein zweireihiges Schrägkugellager mit normaler Lagerluft darfs dann 
schon sein.

von pegel (Gast)


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von pegel (Gast)


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Interessant ist die Drehzahlregelung.

von THOR (Gast)


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pegel schrieb:
> Interessant ist die Drehzahlregelung.

Ist ne Pitchverstellung. Wenn die solide konstruiert ist (wie beim 
Helikopter zum Beispiel), ist die gut. Sonst fehleranfällig und laut 
durch Flügelflattern.

von Harald W. (wilhelms)


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pegel schrieb:

>> Es hat mich selbst zuletzt genervt bei Tag und vor allem in der Nacht.

> Bei dem professionellen gibt es mehr das "zischen", was aber auch nicht
> viel besser klingt.
>
> Ich bin jedenfalls auf Solar umgestiegen.

Ja, das stört dann wenigstens in der Nacht nicht. :-)

von Waldemar Z. (waldemar_z)


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> Jain, nicht alle. Die Enercon-Umrichter WKA bremsen über den Generator, denn der 
ist ja komplett drehzahlflexibel.
> In aller Regel wird lieber über Pitch oder stall drehzahlbegrenzt und bei zu 
hoher Windstärke aus dem Wind gedreht.

Und? Sie werden also doch gebremst... Völlig egal auf welche Weise...

von THOR (Gast)


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Waldemar Z. schrieb:
>> Jain, nicht alle. Die Enercon-Umrichter WKA bremsen über den
> Generator, denn der
> ist ja komplett drehzahlflexibel.
>> In aller Regel wird lieber über Pitch oder stall drehzahlbegrenzt und bei zu
> hoher Windstärke aus dem Wind gedreht.
>
> Und? Sie werden also doch gebremst... Völlig egal auf welche Weise...

In dem Fall würde ich nen Retarder ankoppeln. Wenn das doch egal ist.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

THOR schrieb:
> In dem Fall würde ich nen Retarder ankoppeln. Wenn das doch egal ist.

Nimm eine Telma
http://de.telma.com/
Ist das Gleiche, nur per (Wirbel-)Strom statt per Öl.

Vorteilhaft, da der Brems-Strom wohl gerade eh vorhanden ist und weg muß 
und, daß kein Öl mechanisch zerkloppt wird und irgendwann gewechselt 
werden müsste.
Die Kühlung dürfte aber bei beiden Varianten während des Einsatz durch 
viel Zugluft gegeben sein.

MfG

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