Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik verlustärmer, Drehstrom oder Gleichstrom?


von Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)


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(Sorry, aus versehen im falschen Board gepostet.)

Eine durchaus peinliche Frage, weil ich sie als Physiker auch selbst 
beantworten können sollte.

Hab für mein 600W Windrad 20 Meter 18x1mm² Kabel gekauft..
Welche Verkabelung ist warum verlustärmer:
1. Brückengleichrichter im Windrad lassen und mit 2x9mm² zur Batterie
oder
2. Brückengleichrichter an der Batterie und dorthin mit 3x6mm²

Ich rate mal, die Gleichstromvariante hat mit Wurzel(3)/1,5 = 1,73 / 1,5 
= 15% mehr Verluste.

Bei 2x9 laste ich die zwei Adern ohne Nulldurchgänge besser aus: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:DC_voltage_profile_of_B6_three-phase_full-wave_rectifier.jpg
Bei Drehstrom sind trotz Nulldurchgängen die Amplituden höher: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Dreiphasendrehstrom_mit_Strangspannungen.PNG

Mag mich da nicht voll reindenken..

Naiv frage ich mich auch ob man durch unterschiedliche 
Gleichrichtungsmethoden unterschiediche Spannungen bei gleicher Drehzahl 
erreichen kann. Sprich höhere Spannung hätte weniger Verlustleistung im 
Kabel aber natürlich auch langsamere Drehzahl des Windrades. Sprich die 
Batteriespannung zieht das Windrad auf die Ladespannung runter.

Und naiv wünsche ich mir natürlich eine einfache und anschauliche 
Erlärung von Euch...

Für den Vergleich mit Drehstrom und Wechselstrom gibt es ja die 
Erklärung mit 3x2 Adern halben Querschnitts und die drei Rückleiter 
heben sich auf, sprich die ganze Leistung kann im Vergleich zu 
Wechselstrom auf halben Querschnitt übertragen werden.
Bin mir aber nicht sicher ob das auch im Vergleich zu Gleichstrom gilt.

Und nun überlasse ich die Bühne wieder Euch..

: Verschoben durch Moderator
von Forist (Gast)


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Das R. schrieb:
> Eine durchaus peinliche Frage, weil ich sie als Physiker auch selbst
> beantworten können sollte.

Noch peinlicher ist, dass du nicht in der Lage bist, ein simples 
elektrotechnisches Problem von Fragen rund um Mikrocontroller und 
sonstige digitale Elektronik zu unterscheiden.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Kann man so nicht geradeaus Beantworten.
Drehstromfeld macht mehr EMV abstrahlung was natürlich Energie ist die 
Verloren geht.
Aber
Das Gleichgewicht zwischen Wandlerverluste und Rückwandler Verluste so 
wie Kabellverluste gehen natürlich alle ins gewicht.
1.) Möglichst hohe Spannung auf den Kabeln und dan Gleichspannung ist 
das "Ideal" den dass macht am wenigsten EMV Verluste sprich 
Wechselfelder.
Aber wenn du in der Quelle wenige Volt und Haufen Ampere hast macht der 
Gleichrichter schon merkliche Verluste.
Da kann man dann an einen Synchrongleichrichter denken, der ist 
Verlustärmer.

Bei Hochspannungswechselfelder hast du halt ein EM Feld das Verluste 
macht, was du bei Gleichspannung nicht hast.
Da bei Dreh- oder Wechsel-Strom/Spannung, fallen dann Magnetische und 
Kapazitive Kabelverliuste auch wieder ins Gewicht.

Also Volt rauf Amper runter und möglichst keine Wandler/Gleichrichter 
Verluste ist die Devise.

: Bearbeitet durch User
von Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)


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Patrick L. schrieb:
> Kann man so nicht geradeaus Beantworten.

Danke.

> Drehstromfeld macht mehr EMV abstrahlung was natürlich Energie ist die
> Verloren geht.

Bei 10 m/s Windgeschwindigkeit wird mein 2,4 m Durchmesser Windrad so 5+ 
Hz machen. Wieviel Pole der BLDC hat weiß ich aber nicht.

> Das Gleichgewicht zwischen Wandlerverluste und Rückwandler Verluste so
> wie Kabellverluste gehen natürlich alle ins gewicht.

Ladespannung sei 25V. Das sind bei 600W und Gleichstrom 24A bei 2x9mm²
Ich möchte eigentlich EMV und Wanderler vernachlässigen.
Einfach nur die Frage Drehstrom oder Gleichstrom

> ... Also Volt rauf Amper runter und möglichst keine Wandler/Gleichrichter
> Verluste ist die Devise.

Naja, bei Drehstrom geht Volt halt daurend rauf und runter ;-)
Ich erinnere mich dass man Hochvolt-Gleichspannungstrassen baut weil da 
mehr Energie durch geht als bei Hochvolt-Drehstrom. Das kann aber in der 
Tat nur an den "Corona" Verlusten durch das dauernde Umpolen liegen.
Und bei 25V ist es besser erst vor der Batterie auf Gleichstrom zu 
gehen.

von Udo S. (urschmitt)


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Das R. schrieb:
> Ich erinnere mich dass man Hochvolt-Gleichspannungstrassen baut weil da
> mehr Energie durch geht als bei Hochvolt-Drehstrom.

Mach mal. Eine HGÜ für dein 600W pmpo Windrad und 20m Länge.
Dein Thread hat mal wieder Unterhaltungswert. :-)

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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24A ist schon mal eine Nummer.
Da hält sich bei dicken Kabeln die Verluste in grenzen.
50m, 1², Kabel hat da im schnitt 5%-7% in form von Wärme!
ein 2², Kabel schlägt noch mit ca 2%-4% zu Buche.
hättest du z.B nur 10A wären die Verluste bei 1² gerade noch so 1%-3%.
Drehfeldverluste sind bei der Spannung von 25V und 5Hz fast 
vernachlässigbar.
Da fällt der Gleichrichterverlust schon eher wieder ins Gewicht.
Den hast du aber so oder so. ob der nun direkt bei der Quelle ist oder 
erst beim Verbraucher ist da fast belanglos.

Bei den niedrigen Leistungen würde es sich fast eher Verlustarm zeigen, 
wenn du die Spannung auf ca 300V Hochsetzt (das wären dann noch rund 2A) 
und bei einem Diodengleichrichter weniger als 1%! nur muss dann die 
Spannung wieder Runter wo du dann wieder mit Wandlerverlusten von bis zu 
10% rechnen müsstest.
Ergo: Transportier den Drehstrom über die Kabel, wen möglich setze die 
auf etwa die Doppelte bis 3 fache Spannung bei der Quelle rauf,
Und wandle dann diese lokal auf die benötigte Spannung.

Wobei da hast du halt Wandler Bau/Beschaffungs Kosten die irgend wie 
auch wieder in den Verlust gerechnet werden müssen.

: Bearbeitet durch User
von Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)


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Die Frage lautete: 3x6 oder 9x2 !
Je nach Polzahl könnten aus den 5Hz am Windrad auch 50+ Hz an den drei 
Phasen werden.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Sorry wenn ich jetzt das so schreibe,
Aber "die Salami wird immer länger."

Das macht die ganze rechnerei nicht einfacher.
Da hast du auch die Frage was für ein Kabel du verwenden willst.
Hast du mehrere Adern auf die sich die Leistung verteilt hast du weniger 
Wärmeverluste.
Und auch wenn wir noch mit 50Hz rechnen würde sind die Drehfeldverluste 
bei 10m? Kabel eher belanglos und vernachlässigbar.

Also ergo wenn das Kabel schon vorhanden ist das direkte Transportieren 
von
3x6 Drehfeld wahrscheinlich, die bessere Variante.

von H. H. (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Sorry wenn ich jetzt das so schreibe,
> Aber "die Salami wird immer länger."

Auf "Das Roland" zu antworten ist völlig sinnlos!

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Lass den Brückengleichrichter im Windrad.

Zum einen sind die Verluste durch die Position des Brückengleichrichters 
wirklich zu vernachlässigen (der reale Ertrag ist eh sehr gering), zum 
Anderen verlierst du die Möglichkeit das Rad drehbar zu montieren da bei 
den gängigen Modellen die Schleifringe nur zweipolig ausgeführt sind.
Hatte bei meinem Windrad auch mal überlegt dreipolig rauszuführen, 
allerdings nicht wegen der Verluste sondern um den Drehstrom dann über 
einen Trafo auf höherer Spannung zu transformieren (ok, doch irgendwie 
wegen der Verluste^^). Allerdings war es bedingt durch Drehzahl 
(Frequenz) und anderer Probleme, nicht zuletzt wegen der Schleifringe, 
sinnvoller keinen Trafo zu verwenden und es einfach bei dem eingebauten 
Gleichrichter zu belassen und einen DC-DC Wandler nachzuschalten.

: Bearbeitet durch User
von Egon D. (Gast)


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Das R. schrieb:

> Die Frage lautete: 3x6 oder 9x2 !

Völlig sinnlose Frage.
Den entscheidenden Einfluss hat nämlich die Höhe
der Spannung .


Wenn man identische Spitzenspannung bei Gleich-
und Wechselspannung fordert (was für die Auslegung der
Isolation maßgeblich ist), ist die Gleichspannung im
Vorteil -- eben weil es keine spannungs- und stromlosen
Zeiten gibt.

Setzt man aber identischen Effektivwert der Spannung
voraus, ist die Kurvenform völlig wurscht, weil es
DERSELBE Strom ist, der die I^2*R-Verluste in der
Leitung verursacht und auch die Nutzleistung I^2*R_last
transportiert.
Doppelte Spannung ergibt doppelten Strom und vierfache
Verluste -- aber auch vierfache Nutzleistung! Die Zeit
muss nur ein Viertel so lang sein, und der Wirkungsgrad
bleibt konstant!

Echte Verbesserung bringt somit nur -- wie bereits vor
120 Jahren bekannt -- eine Erhöhung der Spannung.

von Joachim B. (jar)


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Egon D. schrieb:
> Setzt man aber identischen Effektivwert der Spannung
> voraus, ist die Kurvenform völlig wurscht, weil es
> DERSELBE Strom ist, der die I^2*R-Verluste in der
> Leitung verursacht und auch die Nutzleistung I^2*R_last
> transportiert.

falsch, kapazitive Verluste bei AC werden unterschlagen!

von Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)


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Patrick L. schrieb:
> 3x6 Drehfeld wahrscheinlich, die bessere Variante.

Soweit war ich auch schon. Kann sogar mit 15% halbwegs was herleiten.
Gehe aber von aus dass hier Leute sind, die es sofort exakt wissen und 
vielleicht sogar anschaulich erklären können.

Mir ist ein Schleifring wohl vor einer Woche ausgefallen und meine 4 kW 
PV machen gerade nicht viel. Wenn die 20 Meter 18x1 hier sind, möchte 
ich das Windrad wohl bis zum Frühjahr direkt verkabeln..

Da ich auf der Spitze von meinem Bahnhof aber extreme Turbulenzen habe 
bin ich zu dem Schluss gekommen, dass eine elektrische Ausrichtung 
effizienter ist als das dauernde Wegdrehen aus der Vorzugsrichtung. Ohne 
die Schleifringe und mit 18x1 kann ich also durchaus mit 3x6 runter zu 
den Batterien gehen: https://www.youtube.com/watch?v=fl9UnHpHE5Y

Und ich denke ja auch, dass die 600W über Drehfeld 15% verlustärmer 
wären.
2x9 hätte aber den Vorteil, dass ich am Windrad die 24V Batteriespannung 
für den Stellmotor hätte..

Und 3x5 wäre vermutlich verlustreicher als 2x9.

Vielleicht kann das ja hier doch jemand anschaulich erklären.

Zur Maximalspannung hab ich ja auch schon gesagt, dass die im Grunde 
durch die Batteriespannung vorgeben wird. Denn die zieht das Windrad auf 
die dazu passende Drehzahl. Kann also durchaus sein, dass man mit dc-dc 
Wandler mehr als die 80-90% Verlust wieder wett machen könnte.
Das beantwortet aber nicht die Frage, ob ich die 20 Meter mit 3x6 oder 
2x9 überbrücken soll.

: Bearbeitet durch User
von Egon D. (Gast)


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Joachim B. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> Setzt man aber identischen Effektivwert der Spannung
>> voraus, ist die Kurvenform völlig wurscht, weil es
>> DERSELBE Strom ist, der die I^2*R-Verluste in der
>> Leitung verursacht und auch die Nutzleistung I^2*R_last
>> transportiert.
>
> falsch, kapazitive Verluste bei AC werden unterschlagen!

Oh.
Mein.
Gott.

Freitag ist aber erst morgen...

Ich habe auch die Verluste durch Abstrahlung von
elektromagnetischen Wellen vernachlässigt sowie die durch
die Wirbelströme im 100m entfernten eisernen Schlüssel der
Gartenlaube des Hausmeisters...

von Forist (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Drehstromfeld macht mehr EMV abstrahlung was natürlich Energie ist die
> Verloren geht.

Als elektromagnetische Verträglichkeit wird gar nichts abgestrahlt - das 
mal vorweg.
Und dann rechne mal nach, wie hoch bei 50Hz der Anteil ist, der über ein 
20m langes Kabel in Form von elektromagnetischer Strahlung weg geht.
Tipp: Es handelt sich nicht um ein kontinentweites Stromnetz.

von Justus (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Das R. schrieb:
>> Ich erinnere mich dass man Hochvolt-Gleichspannungstrassen baut weil da
>> mehr Energie durch geht als bei Hochvolt-Drehstrom.
>
> Mach mal. Eine HGÜ für dein 600W pmpo Windrad und 20m Länge.
> Dein Thread hat mal wieder Unterhaltungswert. :-)

Ich wähnte mich auch gerade in die Augsburger Puppenkiste 
zurückversetzt. Wer das nicht mehr kennt, das war ein Format wie heute 
die Grünen.

von Justus (Gast)


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Aber wenn wir schon beim Thema sind, wichtig ist auch die Speicherung.

@Das R, hast du mal überlegt, deine Infrastruktur als Stromsee 
anzulegen? Für den Fall, dass kein Wind geht, kannst du noch die Reserve 
anzapfen.

von Justus (Gast)


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Der Stromsee ist natürlich kein Fake, sondern wissenschaftlich 
fundierter Bestandteil der Infrastruktur unseres hochentwickelten 
Industrielandes.
https://de.wikipedia.org/wiki/Stromsee-Modell

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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>Naja, bei Drehstrom geht Volt halt daurend rauf und runter ;-)

Hallo,

da Deine Anlage im weitesten Sinne eine anschauliche Hobbybeschäftigung 
mit Nutzwert sein soll, dürfte die Frage der Gleichrichterposition und 
der sich daraus ergebenden Verkabelungsart eher aus praktischen 
Gegebenheiten als aus Effizienz-Haschereien ergeben. Am wichtigsten ist 
immer, daß die Mechanik gut geölt ist! Ich würde die Anlage so 
verkabeln, daß z.B. der Gleichrichter nicht irgendwelcher Korrosion oder 
Feuchtigkeit da beim Windrad ausgesetzt ist, so daß man noch leicht dran 
kommt für Wartungsarbeiten, so wie es am kostengünstigsten aufzubauen 
ist. Die Frage, ob DC oder 3-AC übertragen wird, sehe ich bei 20 m eher 
als nachgeordnet an. Einen sinnvollen Kabelquerschnitt für 24 A hast Du 
ja gewählt. Selbst da kannst Du mit wenig Aufwand übertreiben und das 
doppelte veranschlagen bei einem privaten Einzelstück, ohne 
Effizienzbetrachtungen anzustellen. Von der Energieübertragung durch 
gebündelten Mikrowellenstrahl würde ich absehen, denn da entstehen 
sicher noch mehr Verluste. Denke lieber dran, wie man das Ding gescheit 
absichert, so eine Batterie kann einigen Schaden anrichten. Eventuell 
kannst Du durch Windleitbleche, oder so ähnlich, noch einen zusätzlichen 
Wirkungsgrad bei Schwachwind heraus holen.

mfg

von Walter K. (walter_k488)


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Stromsee ist doch begrifflich komplett veraltet!
Strom-Cloud klingt viel besser und für woke Zeitgenossen auch viel 
anschaulicher!

von Udo S. (urschmitt)


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Justus schrieb:
> sondern wissenschaftlich
> fundierter Bestandteil der Infrastruktur unseres hochentwickelten
> Industrielandes.

Was hast du in dem von dir verlinkten Artikel bei dem Wort 
"Marketingbegriff" nicht verstanden?

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Normalerweise stellt sich die Frage nach dem Einbauort der Gleichrichter 
garnicht, die sind einfach auf dem Deckel an der Rückseite des 
Generatorkopfes montiert. Ansonsten würden sie ja nicht vor den 
Schleifringen liegen. Der Deckel ist dann mit einer Silikondichtung 
(oder auch einfach Silikon) verschraubt. Die durch den Deckel ragenden 
Befestigungsschrauben sind wiederum einfach mit Epoxid überzogen, alles 
andere als eine Raketenwissenschaft…

: Bearbeitet durch User
von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Forist schrieb:
> Und dann rechne mal nach, wie hoch bei 50Hz der Anteil ist, der über ein
> 20m langes Kabel in Form von elektromagnetischer Strahlung weg geht.

Dazu habe ich ja schon die Antwort "Belanglos" gegeben.
Post:
Patrick L. schrieb:
> Da hast du auch die Frage was für ein Kabel du verwenden willst.
> Hast du mehrere Adern auf die sich die Leistung verteilt hast du weniger
> Wärmeverluste.
> Und auch wenn wir noch mit 50Hz rechnen würde sind die Drehfeldverluste
> bei 10m? Kabel eher belanglos und vernachlässigbar.

und:
Patrick L. schrieb:
> Drehfeldverluste sind bei der Spannung von 25V und 5Hz fast
> vernachlässigbar.
> Da fällt der Gleichrichterverlust schon eher wieder ins Gewicht.
> Den hast du aber so oder so. ob der nun direkt bei der Quelle ist oder
> erst beim Verbraucher ist da fast belanglos.

Bei dem bisschen Leistung und der Frequenz, muss man sich schon recht 
mühe geben, dass man auf nur schon 1m überhaupt noch was messen kann.

73 55

: Bearbeitet durch User
von Justus (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Was hast du in dem von dir verlinkten Artikel bei dem Wort
> "Marketingbegriff" nicht verstanden?
Doch doch. Ich habe verstanden, wo die deutsche Reise hingeht: Jules 
Verne - 20000 km unter der Zivilisation :-]]


Also wenn der Stromsee keine Rolle spielt, dann sollte man wenigstens an 
die Umwelt denken. Je mehr Volt, desto weniger Ampere - bei gleicher 
Leistung. Je weniger Ampere, bei gleicher Leitung , desto weniger 
erwärmt sich die Umwelt, und desto länger leben unsere Kinder und 
Haustiere. Unterhalb von 100.000 Volt würde ich gar nichts einplanen, 
das käme mir ehrlich gesagt wie Klimaschändung vor!

von Karl (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> EMV abstrahlung

Was ist Elektromagnetische Verträglichkeit Abstrahlung? Ist das eine 
Strahlung, die die EMV verbessert?

von Egon D. (Gast)


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Justus schrieb:

> Unterhalb von 100.000 Volt würde ich gar nichts einplanen,
> das käme mir ehrlich gesagt wie Klimaschändung vor!

Kann nicht sein.

Das Fluten des Forums mit Schwachsinn stört Dich ja auch
nicht.

von Thilo R. (harfner)


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Das R. schrieb:
> Ich erinnere mich dass man Hochvolt-Gleichspannungstrassen baut weil da
> mehr Energie durch geht als bei Hochvolt-Drehstrom.
Ja, bei mehreren 100km Übertragungsstrecke bzw jenseits von 10km unter 
Wasser. Da spielt dann die Kapazität tatsächlich eine Rolle.

von Justus (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Das Fluten des Forums mit Schwachsinn stört Dich ja auch
> nicht.
Doch normal schon. Aber wenn das ganze Thema schon ~ na ja ~ ist, was 
soll da noch unter Wasser gehen?

Das R. schrieb:
> Hab für mein 600W Windrad 20 Meter 18x1mm² Kabel gekauft..
Ich sah das jedenfalls als nicht so ganz ernst gemeinte Frage.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Was mich jetzt aber doch interessieren Würde ist, was der TO für einen 
Windgenerator hat. 600W unter "normalen" Bedingungen würde schon einen 
Rotor mit 4m Durchmesser erfordern, daher glaube ich die 600W beziehen 
sich eh auf irgendwelche seltenen Randbedingungen oberhalb von 
Windstärke 6.

von DANIEL D. (Gast)


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Tim T. schrieb:
> Was mich jetzt aber doch interessieren Würde ist, was der TO für
> einen Windgenerator hat. 600W unter "normalen" Bedingungen würde schon
> einen Rotor mit 4m Durchmesser erfordern, daher glaube ich die 600W
> beziehen sich eh auf irgendwelche seltenen Randbedingungen oberhalb von
> Windstärke 6.

Er hat doch geschrieben dass es sich um einen Rotor mit 2,4 m 
Durchmesser handelt, und dass er diese Leistung bei einer 
Windgeschwindigkeit von 10 Meter die Sekunde erwartet.

Wie war das mit der Energie vom Wind? Pro Kubikmeter wiegt die Luft 1,2 
irgendwas Kilogramm, und diese bewegt sich mit 10 Meter die Sekunde, 
okay ich habe es vergessen wie ärgerlich. Na ja dadurch dass man aus der 
Fläche Energie gewinnt, steigt der Ertrag ja mit dem Rotordurchmesser 
expotentiell an. Also 2,4 m finde ich schon solide.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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DANIEL D. schrieb:
> Tim T. schrieb:
>> Was mich jetzt aber doch interessieren Würde ist, was der TO für
>> einen Windgenerator hat. 600W unter "normalen" Bedingungen würde schon
>> einen Rotor mit 4m Durchmesser erfordern, daher glaube ich die 600W
>> beziehen sich eh auf irgendwelche seltenen Randbedingungen oberhalb von
>> Windstärke 6.
>
> Er hat doch geschrieben dass es sich um einen Rotor mit 2,4 m
> Durchmesser handelt, und dass er diese Leistung bei einer
> Windgeschwindigkeit von 10 Meter die Sekunde erwartet.

Irgendwie ist mir das durchgegangen.

> Wie war das mit der Energie vom Wind? Pro Kubikmeter wiegt die Luft 1,2
> irgendwas Kilogramm, und diese bewegt sich mit 10 Meter die Sekunde,
> okay ich habe es vergessen wie ärgerlich. Na ja dadurch dass man aus der
> Fläche Energie gewinnt, steigt der Ertrag ja mit dem Rotordurchmesser
> expotentiell an. Also 2,4 m finde ich schon solide.

P = E / t
E = 0,5 m v²
s = v t
m = p A s = p pi r² v t

=> P = p pi r² v³

p = 1,225 kg/m³ (bei 15°C)
r = 1,2 m
v = 10 m/s

P = 0,5 1,225 kg/m³ pi 1,44 m² 1000 m³/s³ = 2770,88 W

Allerdings ist nach Betz das theoretische Maximum der entnehmbaren 
Energie 16/27 = 59,26%

Also P_max wären dann 1642 W und seine Anlage hätte mit 600 W einen 
Wirkungsgrad von 36,5% was durchaus im üblichen Rahmen für solch einen 
Kleingenerator liegt. Allerdings ist eine Windgeschwindigkeit von 10 m/s 
alles andere als üblich, normalerweise liegt diese zumindest bei mir im 
Norden bei 5 m/s und da die Geschwindigkeit mit der dritten Potenz in 
die Rechnung eingeht wird die Anlage da eher in der 100-150 W Liga 
spielen...

: Bearbeitet durch User
von DANIEL D. (Gast)


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Tim T. schrieb:
> Irgendwie ist mir das durchgegangen.

Ja das stand wohl irgendwo weiter in der Mitte, ist mir aber auch erst 
aufgefallen als ich noch mal drüber gelesen habe, dass dies nicht am 
Anfang erwähnt wurde. Vielen Dank dass du das vorgerechnet hast, ich 
finde sowas immer sehr interessant.

Ja 10 Meter die Sekunde sind schon sehr windig.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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DANIEL D. schrieb:
> Tim T. schrieb:
>> Irgendwie ist mir das durchgegangen.
>
> Ja das stand wohl irgendwo weiter in der Mitte, ist mir aber auch erst
> aufgefallen als ich noch mal drüber gelesen habe, dass dies nicht am
> Anfang erwähnt wurde. Vielen Dank dass du das vorgerechnet hast, ich
> finde sowas immer sehr interessant.
>
> Ja 10 Meter die Sekunde sind schon sehr windig.

Genau das und 10 m/s kommt jetzt nicht so oft vor das man eine Anlage 
für diese Leistung optimieren müsste.

Achja und ich hab bei Betz Leistung mit Energie verdreht, also Betz sagt 
aus das 16/27 der Leistung(!) entnommen werden kann (was aber an der 
Grundaussage so garnix ändert).

Und ich hab den Faktor 0,5 bei P = 0,5 p pi r² v³ nicht hingeschrieben.

: Bearbeitet durch User
von A. S. (Gast)


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Das R. schrieb:
> Naiv frage ich mich auch ob man durch unterschiedliche
> Gleichrichtungsmethoden unterschiediche Spannungen bei gleicher Drehzahl
> erreichen kann.


https://de.wikipedia.org/wiki/Dreiphasengleichrichter#Drehstrombr%C3%BCcken

Und ja, Gleichstrom hat dann wegen höherer Spannung die kleinere 
Verluste.

von DANIEL D. (Gast)


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Also bei Windrädern ich habe keine Ahnung. Im Norden sicher sinnvoll, 
aber hier ich weiß nicht. Da muss man ja erstmal mit einer Wetterstation 
anfangen, und mal ein Jahr den Wind messen. Sowas besitze ich leider 
noch nicht.


Mein Bruder hatte mal was von kleinen Turbinen, welche in den 
Dachziegeln eingebaut wären erzählt. Irgendwie so dass sich der Wind 
dort einfängt, und dass da irgendwelche Leute irgendwas versuchen 
würden.


Und ich weiß nicht ob bei der Windenergieerzeugung irgendwie der Boden, 
oder andere Flächen mit einbezogen werden können. Alles was bisher 
benutzt wird befindet sich in großer Höhe.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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DANIEL D. schrieb:
> Also bei Windrädern ich habe keine Ahnung. Im Norden sicher sinnvoll,
> aber hier ich weiß nicht. Da muss man ja erstmal mit einer Wetterstation
> anfangen, und mal ein Jahr den Wind messen. Sowas besitze ich leider
> noch nicht.

Naja, ob das wirklich selbst im Norden so sinnvoll ist, sei mal 
dahingestellt. Im Zweifelsfall ist es dann wenn man es nicht braucht 
dunkel und windstill, Dunkelflaute eben.

> Mein Bruder hatte mal was von kleinen Turbinen, welche in den
> Dachziegeln eingebaut wären erzählt. Irgendwie so dass sich der Wind
> dort einfängt, und dass da irgendwelche Leute irgendwas versuchen
> würden.

Ja und das ist Schwachsinn, genau so wie der Baum mit den Mikroturbinen, 
je kleiner die Anlage wird, desto weiter sinkt der Wirkungsgrad unter 
den von Betz ab, dazu dann noch die kleinere Fläche und es ist 
kompletter Unsinn.

Ich habe 2 Windgeneratoren, einen mit 1,2 m Durchmesser und einen mit 2 
m. Der 2 m Generator steht in Spanien auf einem 10 m Mast auf einem 
Hügel und verrichtet dort leidlich seinen Dienst. Selbst in 
Spitzenzeiten liefern 2 Solarpanele mehr Energie als das laute Ding. Aus 
diesem Grund hab ich den auch die meiste Zeit kurzgeschlossen damit er 
mir nicht auf den Wecker geht, aber er wartet eigentlich nur auf seine 
Demontage.
Der 1,2 m liegt gerade im Keller und bekommt neue Lager, der ist aber 
auch nur für die Gartenbeleuchtung zuständig, Spielerei eben. Neu hätte 
ich mir den nicht geholt, war einfach ein Überbleibsel vom Segelboot und 
da schon eine schlechte Idee (Lärm).
Nur zum Einordnen: Der 1,2 m liefert bei 10 m/s etwa 120 W, das sind 
gerade mal 26% vom theoretischen Maximum. Bei üblichem Wind, also 5 m/s 
sind es gerade mal 24 W und damit schon 42% vom theoretischen Maximum. 
Jetzt kannst du dir überlegen was eine Mikroturbine mit 10 cm 
Rotordurchmesser bringt...

> Und ich weiß nicht ob bei der Windenergieerzeugung irgendwie der Boden,
> oder andere Flächen mit einbezogen werden können. Alles was bisher
> benutzt wird befindet sich in großer Höhe.

Am Boden ist der Wind einfach schwächer, und große Höhe bedeutet großer 
Rotordurchmesser und damit auch eine große Fläche, also viel Volumen und 
der Wirkungsgrad steigt auch noch.

: Bearbeitet durch User
von Günter Lenz (Gast)


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von Das R. schrieb:
>Welche Verkabelung ist warum verlustärmer:
>1. Brückengleichrichter im Windrad lassen und mit 2x9mm² zur Batterie
>oder
>2. Brückengleichrichter an der Batterie und dorthin mit 3x6mm²

Einfach mal ausrechnen.
Angenommen Drehstrom 24V 10A und ohmscher Verbraucher,
sind etwa 416W.

416W mit Zweidraht übertragen:
1. Brückengleichrichter im Windrad lassen und mit 2x9mm² zur Batterie
Verlust auf der Leitung etwa 22,6W

416W mit Dreidraht übertragen:
2. Brückengleichrichter an der Batterie und dorthin mit 3x6mm²
Verlust auf der Leitung etwa 17W

Also kaum ein Unterschied.

von A. S. (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> 416W mit Zweidraht übertragen:
> 1. Brückengleichrichter im Windrad lassen und mit 2x9mm² zur Batterie
> Verlust auf der Leitung etwa 22,6W
>
> 416W mit Dreidraht übertragen:
> 2. Brückengleichrichter an der Batterie und dorthin mit 3x6mm²
> Verlust auf der Leitung etwa 17W
>
> Also kaum ein Unterschied.

Wie hast Du das denn gerechnet?

Die Leitungen sind bei beiden Varianten insgesamt gleich dick. Punkt.

Und jeder Strom, der Hin geht, geht auch zurück. Punkt. Ob auf 2, 3 oder 
4 Leitungen, ist egal. Solange es gleichmäßig ist.

Es kommt also nur auf die Spannung an, mit der die Leistung übertragen 
wird. Und die ist bei Drehstrom halt kleiner wenn sie vorher 
entsprechend gleichgerichtet wird.

von Günter Lenz (Gast)


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von A. S. schrieb:
>Es kommt also nur auf die Spannung an, mit der die Leistung übertragen
>wird. Und die ist bei Drehstrom halt kleiner wenn sie vorher
>entsprechend gleichgerichtet wird.

Warum sollte die Spannung kleiner sein?
Mal angenommen eine Wechselspannung an einen Widerstand
erzeugt eine bestimmte Wärmeleistung. Wenn diese
Wechselspannung nun vorher mit einen Graetz, also
vier Dioden gleichgerichtet wird, erzeugt daß genau
die gleiche Wärmeleistung am Widerstand. Die 0,7V
Spannungsabfall der Dioden habe ich jetzt mal vernachlässigt.
Und bei Drehstrom wird eben mit 6 Dioden gleichgerichtet.
Die Verluste der Dioden entstehen ja sowieso, egal ob der
Gleichrichter nun am Anfang der Leitung ist oder am
Ende der Leitung.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Günter Lenz schrieb:
> von Das R. schrieb:
>>Welche Verkabelung ist warum verlustärmer:
>>1. Brückengleichrichter im Windrad lassen und mit 2x9mm² zur Batterie
>>oder
>>2. Brückengleichrichter an der Batterie und dorthin mit 3x6mm²
>
> Einfach mal ausrechnen.
> Angenommen Drehstrom 24V 10A und ohmscher Verbraucher,
> sind etwa 416W.
>
> 416W mit Zweidraht übertragen:
> 1. Brückengleichrichter im Windrad lassen und mit 2x9mm² zur Batterie
> Verlust auf der Leitung etwa 22,6W
>
> 416W mit Dreidraht übertragen:
> 2. Brückengleichrichter an der Batterie und dorthin mit 3x6mm²
> Verlust auf der Leitung etwa 17W
>
> Also kaum ein Unterschied.

Das ist so falsch gerechnet wie es nur geht...

Also:

1. Haben bei Zweidraht die beiden Leitungen jeweils 38 mOhm, bei 
Dreidraht sind es jeweils 57 mOhm.

2. Nehmen wir einfach mal an der Generator hat eine Effektivspannung von 
24 V und liefert eine Leistung von 600 W, warum auch immer, er macht es 
jedenfalls.

3. Die Leistung des Generators teilt sich gleichmäßig auf die 3 Phasen 
auf, pro Phase müssen also 200 W über die Leitung, jede der Leitungen 
muss also ein Effektivstrom von 8,33 A.

4. Für den Fall das der Gleichrichter weit entfernt vom Generator ist, 
wird also auf jeder der drei Leitungen ein Verlust von P = R * I² = 
0,057 Ohm * 8,33² A² = 3,96 W erzeugt, insgesamt also 11,88 W.

5. Falls der Gleichrichter am Generator ist, wird die gesamte Leistung 
in 2 Widerständen von jeweils 38 mOhm und der Last verbraten. Die 
effektive Gleichspannung beträgt dabei 3 Wurzel(6) 24 V / pi = 56,14 V, 
somit muss der Strom P / U = I = 600 W / 56,14 V = 10,69 A Betragen und 
der Verlust pro Widerstand beläuft sich auf P = R * I² = 0,038 Ohm * 
10,69² A² = 4,34 W, insgesamt also 8,68 W.

6. Verlust in den Gleichrichtern wurde nicht berücksichtigt, stört aber 
auch nicht.

7. Der Mehrverlust von etwa 37% beim 3 Drahtsystem Drehstrom gegenüber 
dem 2 Drahtsystem Gleichstrom ist unabhängig von der Spannung und der 
Leistung.

8. Kann es sein das ich irgendwo einen dicken Bock geschossen habe, sehe 
ihn aber gerade nicht, ist schon spät^^.

von Silva (Gast)


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>Was hast du in dem von dir verlinkten Artikel bei dem Wort
>"Marketingbegriff" nicht verstanden?
Sehr arrogante Art zu antworten

von A. S. (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Warum sollte die Spannung kleiner sein?

Sorry, da fehlt ein als: bei Drehstrom halt kleiner ×als× wenn sie 
vorher ...

von DANIEL D. (Gast)


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Ist denn auch ein Kondensator hinter dem Gleichrichter verbaut bei dem 
Windrad? Weil am Ende ist es ja doch eigentlich eine pulsierende 
Gleichspannung. Naja gut man kann ja einfach einen nachträglich dran 
bauen, falls keiner vorhanden ist. Aber der Kondensator ist doch 
eigentlich hier das Entscheidende Bauteile oder?

von Dergute W. (derguteweka)


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DANIEL D. schrieb:
> Aber der Kondensator ist doch
> eigentlich hier das Entscheidende Bauteile oder?

Unbedingt. Und es kommt auch auf die Farbe des Kondensators an.

SCNR,
WK

von DANIEL D. (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> DANIEL D. schrieb:
>
>> Aber der Kondensator ist doch
>> eigentlich hier das Entscheidende Bauteile oder?
>
> Unbedingt. Und es kommt auch auf die Farbe des Kondensators an.
> SCNR,
> WK

Ach hast schon Recht die Frage ist überflüssig. Na ja Hauptsache der 
Kondensator wird nicht vergessen.

von Walter K. (walter_k488)


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DANIEL D. schrieb:
> Dergute W. schrieb:
>> DANIEL D. schrieb:
>>
>>> Aber der Kondensator ist doch
>>> eigentlich hier das Entscheidende Bauteile oder?
>>
>> Unbedingt. Und es kommt auch auf die Farbe des Kondensators an.
>> SCNR,
>> WK
>
> Ach hast schon Recht die Frage ist überflüssig. Na ja Hauptsache der
> Kondensator wird nicht vergessen.

Ein echter Bastler und Physiker baut sich doch bestimmt eine Leidener 
Flasche - statt einen Kondensator zu kaufen.

: Bearbeitet durch User
von Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)


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Tim T. schrieb:
> Günter Lenz schrieb:
> 1. Haben bei Zweidraht die beiden Leitungen jeweils 38 mOhm, bei
> Dreidraht sind es jeweils 57 mOhm.

Das ist der Faktor 1,5 aus meiner Wurzel(3)/1,5 Gleichung.

> 2. Nehmen wir einfach mal an der Generator hat eine Effektivspannung von
> 24 V und liefert eine Leistung von 600 W, warum auch immer, er macht es
> jedenfalls.

Ich denke ja, die Batterie verlangsamt das Windrad auf 24V 
Effektivspannung (bei 24V ist sie halt ziemlich leer). Den gesuchten 
Unterschied der Verlustleistung zwischen 3x6 und 2x9 können wir hier 
vernachlässigen.
Da das Windrad auf 24V ausgelegt ist kommt es nicht zum Strömungsabriss 
und bei genug Wind erzeugen die Flügel immer noch genug 
Auftrieb=Drehmoment um 600W einzuspeisen.

> 3. Die Leistung des Generators teilt sich gleichmäßig auf die 3 Phasen
> auf, pro Phase müssen also 200 W über die Leitung, jede der Leitungen
> muss also ein Effektivstrom von 8,33 A.

200W / 24V = 8,33A - der Effektivstrom hilft aber nicht weiter, um die 
Verlustleistung zu berrechnen!

> 4. Für den Fall das der Gleichrichter weit entfernt vom Generator ist,
> wird also auf jeder der drei Leitungen ein Verlust von P = R * I² =
> 0,057 Ohm * 8,33² A² = 3,96 W erzeugt, insgesamt also 11,88 W.

.. weil Integral(I² dt) != I²

Ich könnte mit 8,33A Effektivstrom praktisch gar keine Verlustleistung 
haben, wenn ich die 200W mit 100 kV Pulsen übertrage. Der zeitliche 
Verlauf von Strom und Spannung sind also relevant.
Und ich hab geraten, dass der Korrekturfaktor durch die 
Derhstrom-Sinusform Wurzel(3) ist. Denn die Sinus-Amplituden zwischen 
zwei Phasen des Drehstroms liegen wegen den 120° nochmal höher als die 
Wurzel(2) zwischen Einphasen-Wechselspannung und dessen 
Effektivspannung, welche die Batterieladespannung ist.

> 5. Falls der Gleichrichter am Generator ist, wird die gesamte Leistung
> in 2 Widerständen von jeweils 38 mOhm und der Last verbraten. Die
> effektive Gleichspannung beträgt dabei 3 Wurzel(6) 24 V / pi = 56,14 V,
> somit muss der Strom P / U = I = 600 W / 56,14 V = 10,69 A Betragen und
> der Verlust pro Widerstand beläuft sich auf P = R * I² = 0,038 Ohm *
> 10,69² A² = 4,34 W, insgesamt also 8,68 W.

Nein, die effektive Gleichsspannung können wir mit der 24V 
Batteriespannung gleichsetzten wenn wir die 9 Hügel druch die 
Gleichrichtung vernachlässigen.

Interessant wird es halt, weil die Amplituden des Drehstroms vom 
Generator deutlich höher sind und darum die Übertragung per Drehstrom 
verlustärmer sein könnte. Das hab ich aber alles schon am Anfang gesagt.
Und klar könnte ich irgendwelche Formeln und online-rechner bedienen. 
Gesucht ist aber eine einfache anschauliche Erklärung, was warum besser 
ist.

> 8. Kann es sein das ich irgendwo einen dicken Bock geschossen habe, sehe
> ihn aber gerade nicht, ist schon spät^^.

Ich denke schon.
Zur Vorsorge hast Du ja eine ähnliche Ausrede wie ich genutzt.

: Bearbeitet durch User
von Andrew T. (marsufant)


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Walter K. schrieb:
> Ein echter Bastler und Physiker baut sich doch bestimmt eine Leidener
> Flasche - statt einen Kondensator zu kaufen.

Das Problem dieses Forums:

Es gibt wesentlich mehr Leidener Flaschen als
leistungsfähige Kapazitäten.

SCNR.

von Elektrofan (Gast)


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> Es gibt wesentlich mehr Leidener Flaschen als
> leistungsfähige Kapazitäten.

Wobei die Glasindustrie stark leidete, wenn noch mehr Flaschen zwecks
Speicherung produziert würden;
weil "Kobolde" und das "Netz" alleine leid(en)er immer noch
nicht ausreichen. ...

von Walter K. (walter_k488)


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Das R. schrieb:
> Tim T. schrieb:
>> Günter Lenz schrieb:
>> 1. Haben bei Zweidraht die beiden Leitungen jeweils 38 mOhm, bei
>> Dreidraht sind es jeweils 57 mOhm.
>
> Das ist der Faktor 1,5 aus meiner Wurzel(3)/1,5 Gleichung.
>
>> 2. Nehmen wir einfach mal an der Generator hat eine Effektivspannung von
>> 24 V und liefert eine Leistung von 600 W, warum auch immer, er macht es
>> jedenfalls.
>
> Ich denke ja, die Batterie verlangsamt das Windrad auf 24V
> Effektivspannung (bei 24V ist sie halt ziemlich leer). Den gesuchten
> Unterschied der Verlustleistung zwischen 3x6 und 2x9 können wir hier
> vernachlässigen.
> Da das Windrad auf 24V ausgelegt ist kommt es nicht zum Strömungsabriss
> und bei genug Wind erzeugen die Flügel immer noch genug
> Auftrieb=Drehmoment um 600W einzuspeisen.
>
>> 3. Die Leistung des Generators teilt sich gleichmäßig auf die 3 Phasen
>> auf, pro Phase müssen also 200 W über die Leitung, jede der Leitungen
>> muss also ein Effektivstrom von 8,33 A.
>
> 200W / 24V = 8,33A - der Effektivstrom hilft aber nicht weiter, um die
> Verlustleistung zu berrechnen!
>
>> 4. Für den Fall das der Gleichrichter weit entfernt vom Generator ist,
>> wird also auf jeder der drei Leitungen ein Verlust von P = R * I² =
>> 0,057 Ohm * 8,33² A² = 3,96 W erzeugt, insgesamt also 11,88 W.
>
> .. weil Integral(I² dt) != I²
>
> Ich könnte mit 8,33A Effektivstrom praktisch gar keine Verlustleistung
> haben, wenn ich die 200W mit 100 kV Pulsen übertrage….

Das ist doch endlich mal ein guter Denkansatz!
Aber warum so kleinlich mit 100kV?
Besser 200kV —>
200W
200kV
20m
und was Deine Pulse betrifft:
20kHz

von Günter Lenz (Gast)


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von Tim T. schrieb:
>Das ist so falsch gerechnet wie es nur geht...

>3. Die Leistung des Generators teilt sich gleichmäßig auf die 3 Phasen
>auf, pro Phase müssen also 200 W über die Leitung, jede der Leitungen
>muss also ein Effektivstrom von 8,33 A.

Die Leistung bei Drehstrom und symetrischer ohmscher Last
ist (Wurzel aus 3)  U  I

1,732  24V  8,33A = 346,26W

Also keine 600W, du mußt dich irgend wie verrechnet haben.

https://www.youtube.com/watch?v=7ZA1F2LxMRs

von Günter Lenz (Gast)


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Ich habe als Mutiplikationszeichen Sternchen
verwendet, die Sternchen sind aber verschwunden,
weiß nicht warum.

von Wolfgang (Gast)


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DANIEL D. schrieb:
> Na ja dadurch dass man aus der Fläche Energie gewinnt, steigt der Ertrag
> ja mit dem Rotordurchmesser expotentiell an.

Wie kommst du auf "expotentiell", wenn die Fläche nur quadratisch mit 
dem Rotordurchmesser ansteigt?

von Wolfgang (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Ich habe als Mutiplikationszeichen Sternchen
> verwendet, die Sternchen sind aber verschwunden,
> weiß nicht warum.

Dafür hast du ein fettes "24V" bekommen - is' doch auch was.
Eingeschlossen pre-Tags wäre das nicht passiert.

von Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)


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Also bemühe ich doch mal unanschauliche Mathematik und berechne das 
Verhältnis der Verlust-Energie über 2 Pi Sekunden, wobei der Drehstrom 
eine Perdiode von 2pi habe.
Geht ja nur um das Verhältnis E_6 / E_9 = P_6 / P_9 ; 9 steht für 9mm² 
Gleichstrom und 6 für 6mm² Drehstrom.

Für das Widerstandsverhältnis gilt:
R_6 / R_9 = 3/2

Gleichstrom ist einfach:
E_9 = R_9 I² 2pi  ; I = 600W / 25V = 24 A

Drehstrom vereinfache ich zu dreimal den Energieverlust von einer Phase:
E_6 = 3 R_6 I0² Integral_0-2pi sin²(t) dt = 3 R_6 I0² Pi ; 
Integral(sin²(x)) = 1/2 (x - sin(x)cos(x))

Schwierigkeiten hab ich mit der Stromamplitude:
I0 = sqrt(6) I/3;  (wir integrieren nur die Energie einer Phase und 
verdreifachen am Ende)

=> E_6/E_9 = R_6/R_9 3 (6/9 I²) Pi / (I² 2Pi) = 3/2 18/9 1/2 = 3/2

Dmenach hätte Drehstrom satte 50% mehr Verluste.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Das R. schrieb:

> Gleichstrom ist einfach:
> E_9 = R_9 I² 2pi  ; I = 600W / 25V = 24 A

Nein, es sind ja eben keine 25V nach dem Gleichrichten mehr.

Bin gerade nochmal am Nachrechnen, das mit dem Verlaufsform stimmt 
schon, nur ist es nach einer Simulation weniger als 10% neben meinem 
Wert.

von Dr. Sommer (Gast)


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Das R. schrieb:
> Drehstrom vereinfache ich zu dreimal den Energieverlust von einer Phase:
> E_6 = 3 R_6 I0² Integral_0-2pi sin²(t) dt = 3 R_6 I0² Pi ;
> Integral(sin²(x)) = 1/2 (x - sin(x)cos(x))

bei Drehstrom mit Gleichrichter fließt kein sinusförmiger Strom. Der 
Strom fließt nie gleichzeitig in allen 3 Leitern, sondern nur in jeweils 
2. Die Summe ist die gleiche wie beim Gleichrichter beim Generator, aber 
der Leitungsquerschnitt ist kleiner. Da braucht man keine Mathe.

von Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)


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Tim T. schrieb:
> Nein, es sind ja eben keine 25V nach dem Gleichrichten mehr.

Doch, die Batterie schluckt alles runter auf 25V Ladespannung. Das 
reduziert auch die Dreiecksspannung auf sqrt(6) 25 = 61V und die legen 
mit rpm/V die Drehzahl des Windrades fest.

Dr. Sommer schrieb:
> bei Drehstrom mit Gleichrichter fließt kein sinusförmiger Strom.

Das weiß ich nicht. Der Drehimpuls vom Windrad sollte durchaus in der 
lage sein, 61V Scheitelwerte zu erzeugen, auch wenn nur gleichgerichtete 
25V bei der Batterie ankommen.


> Der Strom fließt nie gleichzeitig in allen 3 Leitern, sondern nur in jeweils 2.

Ich seh das so dass I0 sin(t) durch eine Phase fließen und über die zwei 
anderen Phasen verteilt wieder zurück. Der Rückstrom verteilt sich also 
auf den doppelten Querschnitt, aber eben im Schnitt zur Hälfte.
So berechne ich den Energieverlust für eine Ader.
Und aus Symmetriegründen glühen die anderen zwei Drähte genauso.

> Die Summe ist die gleiche wie beim Gleichrichter beim Generator, aber
> der Leitungsquerschnitt ist kleiner. Da braucht man keine Mathe.

So ein Einzeler kann jeder raushausen, ist aber weder eaxakt noch 
verständlich.

von DANIEL D. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Wie kommst du auf "expotentiell", wenn die Fläche nur quadratisch mit
> dem Rotordurchmesser ansteigt?

Im Zusammenhang mit dem Rotordurchmesser ist meine Aussage richtig. Und 
der wird doch oft als Kriterium für die Leistungsfähigkeit herangezogen 
von einem Windrad.

Okay ich habe verstanden, ist doch nicht exponentiell sondern nur 
quadratisch. Denkfehler von mir.

von (prx) A. K. (prx)


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Günter Lenz schrieb:
> Ich habe als Mutiplikationszeichen Sternchen
> verwendet, die Sternchen sind aber verschwunden,
> weiß nicht warum.

deshalb sieht es so aus
1
*deshalb* _sieht_ es /so aus/

https://www.mikrocontroller.net/articles/Formatierung_im_Forum

Was dort nicht steht: Unterstrich und Schrägstrich ergeht es nicht 
besser, funktioniert aber in der Mobilumgebung nicht so recht.

: Bearbeitet durch User
von Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)


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Das R. schrieb:
> Also bemühe ich doch mal unanschauliche Mathematik und berechne das
> Verhältnis der Verlust-Energie über 2 Pi Sekunden, wobei der Drehstrom
> eine Perdiode von 2pi habe.
> Geht ja nur um das Verhältnis E_6 / E_9 = P_6 / P_9 ; 9 steht für 9mm²
> Gleichstrom und 6 für 6mm² Drehstrom.
>
> Für das Widerstandsverhältnis gilt:
> R_6 / R_9 = 3/2
>
> Gleichstrom ist einfach:
> E_9 = R_9 I² 2pi  ; I = 600W / 25V = 24 A
>
> Drehstrom vereinfache ich zu dreimal den Energieverlust von einer Phase:
> E_6 = 3 R_6 I0² Integral_0-2pi sin²(t) dt = 3 R_6 I0² Pi ;
> Integral(sin²(x)) = 1/2 (x - sin(x)cos(x))
>
> Schwierigkeiten hab ich mit der Stromamplitude:
> I0 = sqrt(6) I/3;  (wir integrieren nur die Energie einer Phase und
> verdreifachen am Ende)
>
> => E_6/E_9 = R_6/R_9 3 (6/9 I²) Pi / (I² 2Pi) = 3/2 18/9 1/2 = 3/2
>
> Dmenach hätte Drehstrom satte 50% mehr Verluste.

Wenn ich mit E_6 nur die Wärme einer Ader berechnen will, dann muss R_6 
halbiert werden da die Wärme des Rückstroms über die anderen zwei Adern 
mit der Symmetrie schon durch die Verdreifachung der Ader-Wärme erfasst 
wird.

Ergo P_6/P_9 = 3/4 und nun hatt der Drehstrom 25% weniger Verluste.

Dafür gibt es auch eine anschauliche Erklärung:
3/2 weil bei Gleichstrom der Querschnitt 1,5mal so groß is.
1/2 weil sich bei Drehstrom die Rückströme gegenseitig aufheben, was 
halber Länge oder doppeltem Querschnitt entspricht.

Bei I0 = Stromamplitude in einer der drei Adern habe ich noch Zweifel 
dass
I0 = sqrt(6) I/3 stimmt, I = Effektivstrom = Batterieladestrom.
Meine Herleitung war
1. I muss auf die drei Adern verteilt werden -> I/3
2. Wenn U0 mit sqrt(6) erhöht ist, dann folgt nach dem Ohm'schen Gesetz 
auch I0 = sqrt(6) I/3

Problem ist, dass U0 die Spannungsamplitude zwischen zwei der drei Adern 
ist, das gesuchte I0 aber die Stromampliude in einer einzelnen Ader ist.

Das I0 proportional U0 gilt ist nur gut geraten :-/

von Wühlhase (Gast)


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Scheiße aber auch, "das R" schon wieder...mit einem für ihn so typischen 
Knallerthema.


H. H. schrieb:
> Patrick L. schrieb:
>> Sorry wenn ich jetzt das so schreibe,
>> Aber "die Salami wird immer länger."
>
> Auf "Das Roland" zu antworten ist völlig sinnlos!

Der einzige vernünftige Post hier bisher.

von das macht mich alles sehr, sehr traurig... (Gast)


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Elektrofan zitierte Marsufant im Beitrag #6965630:
>> Es gibt wesentlich mehr Leidener Flaschen als
>> leistungsfähige Kapazitäten.

Ironischerweise umgekehrt wie auf dem BE-Markt.

Und antwortete wieder mal weit(est)gehend Unverständliches:
> Wobei die Glasindustrie stark leidete wenn noch mehr
> Flaschen zwecks Speicherung produziert würden;
> weil "Kobolde" und das "Netz" alleine leid(en)er (Ha, ha.)
> immer noch nicht ausreichen. ...

Oh weh, wie ich LITTE, wenn Elektrofan ewig so weitermachte.

(Auch wenn vielleicht endlich der <iXXiNNen< Stinkefisch zu
Fischhack verarbeitet sein könnte (Gott hab' ihn selig)...
mich packt echt die Wehmut beim Gedanken an frühere Posts
seinerseits mit Fachgehalt und Hilfspotential.)


Das R. schrieb:
> weil ich sie als Physiker

Ist das jetzt einfach nur eine Falschbehauptung, oder hast
Du das mit genug Geld (oder gewissen Diensten...) möglich
gemacht... bzw. wurdest von mehreren verwirrten Professoren
als König der Verwirrung gekürt (durchaus eine Art LEISTUNG
in "jugendlichem" Alter, wenn auch nur aus verwirrter Sicht
eine positiv zu bewertende solche), und der falsche Titel
auf der Urkunde gelandet (...durch: Verwirrung.)?

Jdfs. völlig unglaubwürdig oder aber völlig beknackt, das.

von Dr. Sommer (Gast)


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Das R. schrieb:
> So ein Einzeler kann jeder raushausen, ist aber weder eaxakt noch
> verständlich.
es liegt nicht nur am Schreiber, ob etwas verständlich ist, sondern auch 
am Leser.
Aber vielleicht hilft dir diese Grafik:

https://docplayer.org/docs-images/70/63509262/images/47-1.jpg

da sind oben die Spannungsverläufe und unten die Stromflußwinkel der 
einzelnen Phasen dargestellt.
Das gilt allerdings nur, wenn der Innenwiderstand der Quelle klein ist. 
Ist der groß, dann ist die Kommutierung langsamer.
Mit deinen dürftigen Angaben über den Generator und die 
Spannungsregelung ist der Wunsch nach einer exakten Berechnung ziemlich 
realitätsfern.

Wühlhase schrieb:
>> Auf "Das Roland" zu antworten ist völlig sinnlos!
>
> Der einzige vernünftige Post hier bisher.

ist wohl so

von ralf (Gast)


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Am Eingang des Brückengleichrichters fließt der Strom immer nur auf zwei 
der drei Leitungen. Das ist auch der Ausgangsstrom. In der 
Drehstromvariante ist aber der Leiterwiderstand 50% größer und auch der 
Leitungsverlust.

von Joachim B. (jar)


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das macht mich alles sehr, sehr traurig... schrieb:
> Das R. schrieb:
>> weil ich sie als Physiker
>
> Ist das jetzt einfach nur eine Falschbehauptung

zur Ehrenrettung,
ein Astrophysiker muss nicht Strom können(sollte aber vielleicht)
ein Biophysiker muss nicht DC/AC Strom können(sollte aber vielleicht) 
die Nerven senden/leiten ja praktisch nüscht, also nahe 0 für 
Energietechniker.
ein theoretischer Physiker kann das nur noch durchdenken, wenn er als 
Kind nie el. Eisenbahnen oder Carrera-Bahnen verkabelt hat!

von Wühlhase (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> das macht mich alles sehr, sehr traurig... schrieb:
>> Das R. schrieb:
>>> weil ich sie als Physiker
>>
>> Ist das jetzt einfach nur eine Falschbehauptung
>
> zur Ehrenrettung,
> ein Astrophysiker muss nicht Strom können(sollte aber vielleicht)
> ein Biophysiker muss nicht DC/AC Strom können(sollte aber vielleicht)
> die Nerven senden/leiten ja praktisch nüscht, also nahe 0 für
> Energietechniker.
> ein theoretischer Physiker kann das nur noch durchdenken, wenn er als
> Kind nie el. Eisenbahnen oder Carrera-Bahnen verkabelt hat!

Also, ich würde von wirklich jedem Ingenieur und wirklich jedem Physiker 
erwarten, daß er mit Effektivwerten etwas anfangen kann.

von Joachim B. (jar)


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Wühlhase schrieb:
> Also, ich würde von wirklich jedem Ingenieur und wirklich jedem Physiker
> erwarten, daß er mit Effektivwerten etwas anfangen kann.

und ich erwartete das eigentlich von jedem mit Hochschulreife, aber man 
darf heute nie zuviel erwarten.

von (prx) A. K. (prx)


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Joachim B. schrieb:
> und ich erwartete das eigentlich von jedem mit Hochschulreife, aber man
> darf heute nie zuviel erwarten.

Nicht jeder mit Hochschulreife ist technikaffin. Und wer an Reife extra 
viel zu bieten hat, hat es vielleicht wieder vergessen.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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(prx) A. K. schrieb:
> Nicht jeder mit Hochschulreife ist technikaffin.

stimmt und man kann den Schülern auch nicht immer vorwerfen das 
Lehrpläne verwässert werden und Schulausstattung mangelhaft ist.

Wer ist der Meinung das wir fürs Leben und nicht für die Schule(Klausur) 
lernen?

Irgendwann holt uns das ein nicht genug gelernt zu haben, je weniger wir 
lernen umso mehr werden wir leichte Opfer für Scharlachtane & Betrüger.
"Der Strom wird im Netz gespeichert mit einer Kapazität von 10GByte."

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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ralf schrieb:
> Am Eingang des Brückengleichrichters fließt der Strom immer nur auf zwei
> der drei Leitungen. Das ist auch der Ausgangsstrom. In der
> Drehstromvariante ist aber der Leiterwiderstand 50% größer und auch der
> Leitungsverlust.

Eigentlich hatte genau das Dr. Sommer bereits im Beitrag #6965841 
geschrieben.

Trotzdem hab ich mich mal rangesetzt und das Ganze ausgerechnet, weil 
ich doch gemerkt habe dass seit dem Studium sehr viel verloren gegangen 
ist:

Die effektive Spannung an der Last setzt sich aus 6 Teilbereichen 
zusammen. Von 30° bis 90° ist es die Effektivspannung von U_13, von 90° 
bis 150° die Effektivspannung von U_12 usw. Also insgesamt 6 Integrale, 
allerdings alle mit dem gleichen Ergebnis, so dass es reicht eins davon 
zu rechnen und dann mit 6 zu multiplizieren.

Jetzt greife ich nochmal meine Annahme von oben auf, wo ich angenommen 
habe das der Generator 600 W leistet.

Im Falle der Gleichspannungsleitung gilt demnach

Und für die Drehstromleitung kann gerechnet werden das es nur 2 
Leitungen gibt, da nur 2 von 3 zu jedem Zeitpunkt Strom transportieren:

Ob er Akku dabei die Spannung runterdrückt oder nicht, spielt keine 
Rolle, da er sowohl die Gleichspannungsseite als auch die Drehstromseite 
gleichermaßen runterdrückt und dadurch das Verhältnis beim Verlust 
gleich bleibt. Es ist also immer sinnvoller den Gleichrichter am 
Generator zu lassen; selbst bei gleichen Querschnitten, spart es 
zumindest noch eine Leitung ein.

: Bearbeitet durch User
von das macht mich alles sehr, sehr traurig... (Gast)


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Tim T. schrieb:
> (Es ist also immer sinnvoller den Gleichrichter am
> Generator zu lassen;) selbst bei gleichen Querschnitten
> spart es zumindest noch eine Leitung ein.

Und mit einer mehr statt weniger 3/4 der Leitungsverluste,
wenn man das denn will.

Auch braucht man zum Schalten nur einen Schalter (bzw. zwei
wenn auch GND getrennt werden soll) statt dreien (sechsen).


Allerdings ist AC im Prinzip einfacher zu schalten - wegen
der Nulldurchgänge. U.U. führt das dazu, sich doch anders
entscheiden zu wollen (wenn weit vom Generator geschaltet
werden sollte - anders macht es ja keinen Unterschied).

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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das macht mich alles sehr, sehr traurig... schrieb:
> Allerdings ist AC im Prinzip einfacher zu schalten - wegen
> der Nulldurchgänge. U.U. führt das dazu, sich doch anders
> entscheiden zu wollen (wenn weit vom Generator geschaltet
> werden sollte - anders macht es ja keinen Unterschied).

Einen Windgenerator schaltest du niemals ab, nur eventuell Kurz. Die 
gängigen Dinger dürfen nicht ohne Last betrieben werden.

von Volker S. (sjv)


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Von LTC und TI gibt es IC für gesteuerte Gleichrichter, damit könnte man 
die Verluste der Dioden noch vermindern.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Volker S. schrieb:
> Von LTC und TI gibt es IC für gesteuerte Gleichrichter,

Das ist dann wohl der von mir erwähnte Synchrongleichrichter.
Beitrag "Re: verlustärmer, Drehstrom oder Gleichstrom?"
Für den ich ein nettes (-1) bekam. :-D
und ja bei so nieriger Spannung kann das einiges an % Gewinn ausmachen 
;-)

von Armin X. (werweiswas)


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(prx) A. K. schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> und ich erwartete das eigentlich von jedem mit Hochschulreife, aber man
>> darf heute nie zuviel erwarten.
>
> Nicht jeder mit Hochschulreife ist technikaffin. Und wer an Reife extra
> viel zu bieten hat, hat es vielleicht wieder vergessen.

Mich fragte der Freund meiner Tochter, frisch gebackener Gymnasiast, als 
an dem zuvor als Bastelleitung missbrauchten Starthilfekabel die 
Kabelschuhe mit den Daumen auf die Startbatterie drückte: "gibt das 
keinen Kurzschluss?"

von H. H. (Gast)


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Armin X. schrieb:
> frisch gebackener Gymnasiast

Also 10 Jahre alt...

von Christian S. (roehrenvorheizer)


Lesenswert?

Das R. schrieb:
> Der Drehimpuls vom Windrad sollte durchaus in der
> lage sein, 61V Scheitelwerte zu erzeugen, auch wenn nur gleichgerichtete
> 25V bei der Batterie ankommen.

Gerade in dieser Aussage zeigt sich die Genialität des vorliegenden 
Aufbaus.


mfg

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