Guten Morgen,
komme eher von der Mechanik Seite und habe aus Lust und Laune einen 3m
Durchmesser H Rotor gebaut. Dieser dreht sich schon mal. Jetzt kommt es
langsam aber sicher zur Elektronik. Dafür habe ich mir gedacht 4 Direct
Drive LG Motore als Generator zu verwenden. Der ist ja für solche
Projekte beliebt, wobei eine gesamte Projektbeschreibung trotzdem nicht
zu finden ist. Hier ein interessanter Thread:
http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=8&t=859&sid=0b2e87deeaa87900fd70a025e55b0ab1&start=20#p33778
Von der Rotor Welle habe ich noch eine 2,25 Übersetzung auf den
Generator, somit sollte ich bei 5m/s auf 54 U/m und 40m/s auf 432U/m
kommen.
Leider gibt es wohl keine Wind Umrichter mehr von der Stange, deshalb
wird es nun haarig, den eigentlich will ich damit ins Netz einspeisen.
Auch wenn es nur ein paar Watt sind und jetzt viele mit den Wirkungsgrad
Berechnungen kommen. Aber das Windrad hat mir bis jetzt eigentlich
nichts gekostet. Habe eine Stahlbau Unternehmen an der Hand und die
Motore gibt es für ein paar Euros und es geht mir eher ums Projekt als
um das Geld.
Also weiter zur Idee, es gibt auch diesen Thread, welcher sich auch um
das Thema niedrige Drehzahlen kümmert:
http://www.thebackshed.com/windmill/articles/StaggeredStators.asp
Mit diesem möchte ich einmal starten, somit sollte die Ausgangsspannung
nach dem Gleichrichter rund um die 100V liegen. Kann ich hier nun einen
heillos zu großen PV Umrichter verwenden. Die gibt es gebraucht schon um
die 100Euro für 3kwp?
Sepp
Das kannst Du vergessen. Schon mal darüber nachgedacht, wieso Windräder
alle einen Dreiblatt-Rotor in axialer Bauweise haben? Denkst Du, die
sind alle doof und bauen das nur so, weil sie es nicht besser wissen?
Steck da bloß nicht zuviel Geld in Dein Gebastel. Deine Mühe in allen
Ehren, aber das wird Strom nur in homöopatischen Mengen erzeugen und
einspeisen lässt der sich wegen der Generatorregelung nur mit
vergleichsweise hohem Aufwand. Jedes Windrad mit starren Blättern hat
eine optimale Betriebskurve, bei welcher Windgeschwindigkeit welche
Generatordrehzahl optimal ist. Der Wechselrichter müsste sich
entsprechend anpassen bzw. das Windrad mit der optimalen Drehzahl laufen
lassen. Solarwechselrichter können das nicht bzw. die brauchen erstmal
30 Sekunden Netzprüfzeit beim Hochlauf. Anschließend bremsen sie das
Windrad mit möglichst hoher Leistung ab bzw. sie haben von der optimalen
Betriebskurve des Windrades überhaupt keine Ahnung. Woher auch, die
kennen sich mit den Betriebskurven von Solarmodulen aus.
Solarmodule haben auch eine recht flache Spannungskurve, bei
permanenterregten Generatoren ist die direkt von der Drehzahl abhängig.
Heißt bei einer Solaranlage ändert sich die Generatorspannung zwischen
Einschalten bei 2% Leistung am Morgen und 100% Volllast in der
Mittagssonne nur recht wenig. Bei Windrädern mit starren Blättern ist
die Drehzahl bei Starkwind wesentlich höher als bei einem lauen Lüftchen
und damit muß auch die Generatorspannung wesentlich höher gehalten
werden. Außer Du willst Dich noch mit sowas wie fremderregten
Generatoren herumschlagen, um die Spannung bei geringen Drehzahlen
anzuheben.
Großwindanlagen passen sich heute mittels Rotorblattverstellung an die
Windverhältnisse an (vergleichsweise sowas wie eine Drehmomentregelung)
und sind drehzahlvariabel, frühere Anlagen hatten polumschaltbare
50Hz-Generatoren und konnten damit auf zwei verschiedenen festen
Drehzahlen laufen.
Versuch mit dem Ding Akkus zu laden und stell Dich drauf ein, daß Du
eine Steuerung bauen mußt, um das Ding im optimalen Betriebspunkt zu
führen. Einfach Gleichrichter an den Generator und alles läuft... so
einfach ist es leider nicht.
Danke Ben für deinen konstruktiven Kommentar
Ben B. schrieb:> Das kannst Du vergessen. Schon mal darüber nachgedacht, wieso Windräder> alle einen Dreiblatt-Rotor in axialer Bauweise haben? Denkst Du, die> sind alle doof und bauen das nur so, weil sie es nicht besser wissen?
Axial wollte ich nicht, da ich mir die Bremse sparen wollte. So steht
der Rotor schon auf dem Dach ohne das eigentlich etwas funktionieren
muss.
Ben B. schrieb:> Der Wechselrichter müsste sich> entsprechend anpassen
Das war mir an sich bewusst, hatte die Hoffnung, dass der Umrichter da
schnell genug regelt, also wenn die Spannung einbricht er wieder mit dem
Strom runterfährt. Also wenn ich es schaffe mit der gewählten Pol-Anzahl
ungefähr auf den MPP Punkt des Umrichters zu kommen bei einer
Durchschnittsdrehzahl. Das er nur dort optimal läuft und sonst nicht
nehme ich in Kauf.
Ben B. schrieb:> Versuch mit dem Ding Akkus zu laden
Wenn ich einen Akku laden kann, gibt's dann nicht on-grid Wechselrichter
welche dann ins Netz speisen können?
Ben B. schrieb:> so> einfach ist es leider nicht.
Muss es auch nicht sein..
Mir fallen 2 Methoden ein.
1., wie geschrieben, einen Solarwechselrichter. Beispiel nen älteren
Fronius IG, der hat Trenntrafo. Das macht die Isolation einfacher, die
Spannungen sind niedriger. Die Generatoren so verschalten, daß auch bei
scharfem Wind die Maximalspannung nicht erreicht wird (und die
Minimalspannung überschritten wird bei schwachem Wind). Das dürfte das
schwierigste sein. Notfalls DC-fähiges Schütz entweder zum freischalten
oder zum Bremswiderstand (Ölradiator) zuschalten nehmen.
2., Falls sich die 4 Generatoren so verschalten lassen, daß die an 50Hz
direkt laufen, mit Freilauf und Übersetzung an das Windrad koppeln.
> Das war mir an sich bewusst, hatte die Hoffnung, dass der Umrichter> da schnell genug regelt, also wenn die Spannung einbricht er wieder> mit dem Strom runterfährt.
Die Dinger regeln nicht auf Strom oder Spannung, sondern auf maximale
Leistung. Sprich wenn der Strom schnell genug steigt, zieht der
Wechselrichter die Spannung komplett in den Keller. Manche können das
"so gut", daß sie unter ihre Minimalspannung kommen und abschalten. Die
schaffen das teilweise sogar an Solarzellen wenn der MPP unterhalb ihrer
Minimalspannung liegt, da waren manche Produktentwickler echt schlau.
> Axial wollte ich nicht, da ich mir die Bremse sparen wollte.
Dabei hat die axiale Bauform eigentlich zwei andere "schlimmere"
Nachteile. Die Windrichtungsabhängigkeit/Nachführung und die
Kabelverwindung im Drehpunkt.
Sepp schrieb:> Leider gibt es wohl keine Wind Umrichter mehr von der Stange, deshalb> wird es nun haarig, den eigentlich will ich damit ins Netz einspeisen.
Vergiss es.
Lade erst einen Akku, dann kannst du daraus mit einem handelsüblichen
Inverter ins Netz.
Zum Akku-laden aus einem Windrad tun es halbwegs einfach aufgebaute MPPT
Regler.
Finanziell lohnt es natürlich nicht.
Ben B. schrieb:> wieso Windräder alle einen Dreiblatt-Rotor in axialer Bauweise haben?
Sicher effektiver, aber technisch für Bastler kaum machbar. Die leben
lieber mit den schlechten Gewichtsverhältnissen und Lagerbelastungen der
persischen Windmühle.
Sepp schrieb:> kann maximal mit Windgeschwindigkeit laufen
Wenns stürmisch ist (>100km/h), hälts das auch aus?
Immerhin hast ja genug Optionen zum verschalten mit 4 generatoren, um
für die verschiedenen Umrichter in den passenden Spannungsbereich zu
kommen.
Stark schwankende Erzeugung läßt sich übrigens auch "verheizen" - hast
du einen elektrischen Boiler? Häufig lassen sich die umrüsten, ein
Heizwendel statt vom Stromnetz aus anderer Quelle versorgen.
Tunichtgut der I. schrieb:> Lebst Du alleine auf einer Insel?>> Welche Windstärke soll die Konstruktion aushalten?>
Was würden Dir die Antworten auf diese beiden Fragen nützen?
> Screenshot_20211228_180712.jpg
Die Aufhaengung ist doch eher Richtung Spielzeug...
Da muesste man sich ueberlegen wieviele Newtonmeter bei welcher
Drehzahl, das System betrieben werden soll. Ich sehe geringen Widerstand
gegen mechanische Schwingungen, in fast allen Achsen.
