Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bürstenmotor als Generator


von Stephan P. (stevep)


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Hi Leute,

ich möchte auf meinem Grundstück zu Testzwecken ein kleines 
Wasserkraftwerk aufbauen. Es ist nur eine Spielerei und nicht als 
ernstzunehmendes Selbstversorgerprojekt zu sehen. Ich möchte mit einem 
Schaufelrad - eventuell übersetzt - einen Generator antreiben und 
vorerst mal einen alten Wasserkocher direkt dran hängen. Mich 
interessiert, ob ich damit, ohne gröberes elektronisches Equipment, 
Warmwasser erzeugen kann und damit evtl. meine Heizung im Winter zu 
unterstützen. Als Generator wollte ich einen 90W Bürstenmotor verwenden. 
Also so ist der gesamte Aufbau:

Schaufelrad -> Motor -> Kabel ins Haus (zirka 55m) -> Wasserkocher

Meine Frage betrifft nun den Motor (siehe auch Bild dazu):
- Wenn ich mit einem Akku-Schrauber den Motor bewege kann ich zwischen 
den Kabeln zu den Bürsten die Werte mit der jeweiligen 
Multimeter-Einstellung messen:
  - Gleichstrom: 85V
  - Wechselstrom: 5V
  Ich nehme mal an, dass da Gleichstrom rauskommt und der gemessene 
Wechselstrom nur die Schwankung des Gleichstroms ist!?
  Der Motor hat dann fast keinen mechanischen Widerstand.
- Wenn ich das Multimeter auf Strom (Ampere) stelle, dann ist der 
mechanische Widerstand sehr hoch aber ich messe keinen Strom.
  Ich vermute mal, weil ich damit den Motor kurzschließe. Wie kann ich 
dann den Strom am Besten messen, der rauskommt? Rein rechnerisch müssten 
das ja <=0,4A sein. Ich habe den Wasserkocher noch nicht reingeschaltet, 
müsste es dann in Serie mit dem Mulitmeter gehen?
- Am Bild sieht man die Platine die vom Gerät dran ist. Ich schätze, das 
wir nur ein Gleichrichtung des Wechselstrom aus der Steckdose sein?
  Das müsste ich doch getrost weggeben können?
- Was ich allerdings komisch finde und ich nicht weiß, ob ich dazu 
irgendeine Art von Ersatz brauche: Eine Litze vom Kabel zum Stecker des 
Geräts ist am Gehäuse des Motors angeschraubt. Erde ist es aber nicht, 
der Stecker hat keine Erde. Wozu könnte das sein? Brauche ich das noch, 
wenn ich Strom damit abnehmen will?

Vielen Dank,
Stephan

von hinz (Gast)


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Du wirst enttäuscht sein für wie wenig Betriebsstunden dein Motor 
ausgelegt wurde.

von Martin S. (sirnails)


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Du kannst einen Allstrommotor nur dann verwenden, wenn die 
Erregerwicklung herausgeführt ist. Aus diesem Motörchen jedenfalls 
bekommst Du nichts heraus, was annähender der Leistung eines

Stephan P. schrieb:
> einen alten Wasserkocher direkt dran hängen

Dabei solltest Du erstmal ausrechnen, wie viel kinetische Energie in 
Deinem Fluss steckt (und wieviel Du davon sinnvoll nutzen kannst).

Die Berechnung ist eigentlich nicht schwer.

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


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Es gibt schon Leute, die einen Gleichstrommotor als Generator benutzen, 
aber es sollte ein permanentmagnetischer sein. Beliebt war da mal ein 
Modell von Polymotor Italiana, das ich auch aus meiner Waschmaschine 
geplündert habe, bevor sie verschrottet wurde:
https://www.kleinwindanlagen.de/Forum/cf3/topic.php?t=3627

Die Waschmaschine war übrigens eine Bosch WA190. Wasserkocher ist aber 
auch mit so einem Motor nicht drin.

: Bearbeitet durch User
von Stephan P. (stevep)


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@hinz: wie gesagt, ist ja nur zum "schauen ob es geht"

@Martin: ich weiß, der Wasserkocher hat 2200w. Aber ich den Rücklauf mit 
dem kalten Wasser wärmen, bevor es in den Speicher geht. Das Wasser muss 
ja nicht kochen, sondern nur wärmer als die passive Fußbodenheizung 
sein.

@Matthias: im Motor sind rund um den Rotor mit dem Wicklungen permanent 
Magneten.

Ist irgendwo das mit der Erregerleitung für Dummies erklärt? Das was ich 
gefunden habe, verstehe ich nicht. Kann sein dass der Anschluss an 
Gehäuse dieser Erreger ist?

von hinz (Gast)


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Stephan P. schrieb:
> Ist irgendwo das mit der Erregerleitung für Dummies erklärt? Das was ich
> gefunden habe, verstehe ich nicht. Kann sein dass der Anschluss an
> Gehäuse dieser Erreger ist?

Du hast einen permanent erregten Motor, da gibts natürlich keinen 
Anschluss für Erregung.

von Stephan P. (stevep)


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hinz schrieb:
> Du hast einen permanent erregten Motor, da gibts natürlich keinen
> Anschluss für Erregung.

Das klingt gut. Heißt das, dass ich damit Strom machen kann?

Wenn ja, dann führt mich das wieder zu meinen Fragen 2, 3 und 4 :D

2) müsste ich Strom mit einem Verbraucher messen können?
3) kann ich die Elektrik einfach weggeben?
4) wozu ist dieser Anschluss an Gehäuse, brauche ich den?

von hinz (Gast)


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Stephan P. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Du hast einen permanent erregten Motor, da gibts natürlich keinen
>> Anschluss für Erregung.
>
> Das klingt gut. Heißt das, dass ich damit Strom machen kann?

Ja.


> Wenn ja, dann führt mich das wieder zu meinen Fragen 2, 3 und 4 :D
>
> 2) müsste ich Strom mit einem Verbraucher messen können?

Ja.


> 3) kann ich die Elektrik einfach weggeben?

Ja.


> 4) wozu ist dieser Anschluss an Gehäuse, brauche ich den?

Funkentstörung, nein.

von Stephan P. (stevep)


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Super, danke.

Noch ein Letztes zu dieser Funkentstörung. Was sollte ich da 
anschrauben? Einen der beiden Pole? Beim Gerät aus dem der Motor ist, 
war ja eine Zuleitung dann, die erst ja dann nicht mehr gibt.

von hinz (Gast)


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von Stephan P. (stevep)


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Ah sorry, du hattest eh "nein" zu  brauche ich geschrieben, das hatte 
ich übersehen. Jetzt weiß ich auch wieder wegen der Entstörung.

Danke!

von Martin S. (sirnails)


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Hast Du jetzt schonmal nachgerechnet?

Angestoßen von Deiner Idee hat mich mal interessiert, ob das bei unserem 
Fluss ums Eck auch gehen würde.

Er hat einen mittleren Abfluss von 2,14 m³/s und ist ca. 4m breit.

Ein adäquates Schaufelrad hätte wohl eine Breite von 40 cm, 
Eintauchtiefe von 40 cm und wäre als Stoßrad (Teifschlächtiges 
Wasserrad) ausgeführt.

Die mögliche Leistung des Flusses (bei gegebenen Daten) berechnet sich 
aus P = 0.5*A*rho*v^3 mit v = Fießgeschwindigkeit in m/s.

Für den o.g. Fluss ergibt sich bei einer Wassertiefe von 
durchschnittlich 60 cm eine Fließgeschwindigkeit knapp 1 m/s.

Die theoretische Leistung aus der Strömung ist also 80W.

Für das Stoßrad gilt unter Idealbedingungen (hoher cw-Wert von 1,3, 1/3 
Stromgeschwindigkeitsfaktor) von 0,19.

Du kannst also gerade einmal 15W aus so einem Schaufelrad herausholen.

Ich denke, Du siehst, wohin das führt.

von Stephan P. (stevep)


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Hmm...bei mir ist es noch viel kleiner.

Aber danke, dass du deine Berechnung teilst!

von Werner H. (werner45)


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Die Werte gelten aber nur für ein Schaufelrad im Leerlauf.
Unter bremsender Belastung durch den Generator wird die Leistung noch 
kleiner.
Irgendwo im www gibt es Berechnungen über eine im Fluß versenkte 
Turbine.

von Martin S. (sirnails)


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Das stimmt so nicht. Die höchste Effizienz hat ein tiefschlächtiges 
Schaufelrad, wenn die Strömung auf 1/3 durch das Rad gebremst wird.

von Uli S. (uli12us)


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Sinnvoller ist da so ein Motor ausm Küchenradar, mit dem der Drehteller 
angetrieben wird. Wenn der selbst in langsame Drehung versetzt wird, 
dann kommt schon ordentlich Spannung raus, Strom natürlich nur ganz 
wenig. Mit 3-6W bei 230V sind das im Höchstfall wenige mA.

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