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Barnee
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Beitragvon Barnee » 29.06.2006 00:36 Uhr

Hallo
Seit geraumer Zeit befasse ich mich mit Informationen über Windenergie und das nicht weil es hier in A nicht genügend Energie geben würde - die kommt hier eh aus der Steckdose :D - nein, sondern weil dort, wo ich Windkraft anwenden will, elektrischer Strom nur stundenweise verfügbar ist - dazu noch schweinisch teuer, Stromerzeugung über fossile Energieträger um ein vielfaches teurer ist als der "normale" Strombezug (sofern vorhanden), fossile Energieträger zeitwillig sogar nur rationiert verfügbar sind usw. usf.

Also alles Bedingungen, um über eine Insellösung nachzudenken.
Ich möchte so eine Anlage selbst bauen und bin dabei zwangsläufig auf den Savoniusrotor gestoßen, um dann aber zu erkennen, dass die Ausbeute in einem schlechten Verhältnis zum Aufwand steht. Die z.Zt. allseits favorisierten horizontalen WKA kommen wegen Aufstellungsprobleme (Lärm etc.) nicht in Betracht. Bliebe dann noch Darrieus oder H-Rotor. Darrieus ist m.E. wegen der komplizierten Flügelform nicht sonderlich für den Selbstbau geeignet.

So bleibt dann als letzte Möglichkeit nur noch eine WKA mit H-Rotor übrig. Aber alle bisher im Inet gefundenen Generatoren sind ohne Getriebe nicht anwendbar - schlecht! Alle Autoren, die sich über H-Rotore ausgelassen haben, haben wohl von einander abgekupfert - ich kann die Texte (eigentlich ist es immer der selbe Text) schon auswendig - und nirgendwo ein Hinweis, wo man hochpolige Generatoren erwerben kann :(

Was ich brauche:
- einen Synchrongenerator um die 2...3 kW
- hohe Polzahl für niedrige Drehzahlen (mindestens 18 Pole)
- mit permanenter Erregung
- wenn möglich als Wanderfeldgenerator

Konzepte, wie man einen solchen H-Rotor aufbauen kann liegen vor, ebenfalls Konzepte zur drehzahlunabhängigen Aufwärtsregelung usw.usf.

Bin für alle Tipps dankbar!

Gruß Barnee

Uwe Hallenga
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Beitragvon Uwe Hallenga » 29.06.2006 08:40 Uhr

Vielleicht stellts Du Deine Suche auch mal bei www.kleinwindanlagen.de ins Forum.
Alternativ: Was ist mit Selbstbau nach dem Prinzip von www.otherpower.com. Theoretisch müsste es möglich sein den Geno so hochpolig zu bauen wie Du ihn brauchst. Einige Leute haben damit schon Erfahrungen gesammelt und müssten Dir weiterhelfen können.

Ich habe mir übrigens damals einen H-Rotor (Versuchsanlage einer Hochschule o.ä.) angesehen und angehört. Die Drehzahl war recht hoch und das Teil war Schweinelaut und sicherlich nichts für den Vordergarten. Ein H-Rotor ist nicht automatisch deshalb leiser als eine konventionelle Bauart. Alternativ gibt es immernoch die Langsamläufer mit mehreren Rotorblättern (>5) und Scheibenläufer-Generatoren

Gruß Uwe
Besucht doch mal die Internetseite: Kleinwindanlagen (siehe mein Profil)
Barnee
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Beitragvon Barnee » 30.06.2006 00:25 Uhr

Hallo Uwe

Tja, vor wenigen Tagen hatte ich noch jeglichen Gedanken über einen Selbstbau eines hochpoligen PME-Generators verworfen. Ich war bisher der Meinung, dass es solche Generatoren für kleinere Leistungsbereiche auch schon von der Stange geben müsste. Meine bisherige erfolglose Suche im Inet hat bei mir aber den Verdacht aufkommen lassen, dass die innovative Technik jedoch wohl nur bei größeren Anlagen ab 500 kW und mehr angewendet wird.

Vielen Dank für deine Meldung, seit heute Abend hat sich meine Auffassung zu dem Thema gewandelt. Somit erscheint es mir nun dank www.otherpower.com nicht mehr unmöglich eben einen solchen Generator im Eigenbau herzustellen. Die Story um den Low-RPM-Disk-Alternator ( www.otherpower.com/wardalt.html ) erscheint mir zwar sehr abenteuerlich aber nicht unwahrscheinlich. Wie man sieht, braucht es nicht eine Superpräzision, um ein brauchbares Ergebnis zu erzielen. Um wieviel größer muss dann der Erfolg sein, wenn man mit höherer Präzision und geeigneteren Materialien ans Werk geht? Der Versuch wird es zeigen!

Mit der Lösung des Generatorproblems, so dass die Auslegung des Generators an die geplanten Verhältnisse angepasst werden kann, kann ich nun meine Ziele konkreter Ziele ins Auge fassen. Bzgl. des H-Rotors fürchte ich deine Bemerkungen zur Lautstärke nicht. Z.Zt. gehe ich mal von einer maximalen Drehzahl von etwa 150 U/min aus, wahrscheinlich werden es eher sogar noch weniger. Hier in den Alpen steht irgendwo so ein Ding, das ich mir mal bei nächster Gelegenheit aus der Nähe anschauen möchte.

Im Augenblick kreisen meine Gedanken ständig um den Selbstbau des Generators, hierbei z.Zt. mehr um die Auswahl geeigneter Materialien. Ich bin zwar studierter E-Techniker, hab aber seit Ende meines Studium (vor 35 Jahren) mit E-Maschinen nix mehr am Hut gehabt aber jetzt heißt es, das alte Wissen wieder aufzufrischen, sollte so deshalb nicht schwer fallen, hier eine Lösung zu finden, die auch mit "Bordmitteln" realisierbar ist. Ich werde berichten.

Gruß Barnee
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Beitragvon Barnee » 30.06.2006 19:24 Uhr

Vorweg meine Anmerkungen zu den Argumenten gegen Windkraft:
Zwischenzeitlich habe ich mich mal ein wenig in den Threads umgesehen und bekam so den Eindruck, dass Windkraft nach wie vor noch immer an Akzeptanzschwächen leidet. Es gibt Ecken auf unserer runden Kugel, die man z.B. etwas vornehm mit Schwellenländer bezeichnet, da ist die dauernde Verfügbarkeit von elektrischer Energie - 24 Stunden ohne Unterbrechung -nicht gegeben! Ich habe in einem dieser Länder mit der Erfahrung gelebt, öffentlich verteilte elektrische Energie zeitweise nur für 6 Stunden am Tag beziehen zu können. Dass wir als Industrienationen, die zusammen genommen etwa 1/5 der Weltbevölkerung ausmachen, etwa 4/5 der Energieresourcen verbrauchen, führt demnach zur Verblendung und zu den maßlosen Ansprüchen, die Energie müsste rund um die Uhr verfügbar sein. Klar, unsere westliche Weltordnung ist auf diesem System aufgebaut, den Zusammenbruch der Energieversorgung können wir uns nicht leisten, wir würden es auch nicht hinnehmen wollen, was aber letztendlich darauf hinausläuft, uns zu zeigen, wie verletzlich wir mit unserem System sind. Schade, dass einige Argumente gegen die Windkraft sich ausschließlich an deren Verlässlichkeit (Verfügbarkeit) ausrichten. In der Zeit (knappe 2 Jahre), die ich in einem solchen Schwellenland verbracht habe, habe ich auch die Erfahrung gemacht, dass Lebensqualität nicht unbedingt durch eine schlechtere Verfügbarkeit elektrischer Energie gemindert wird. Dass ich heute dennoch über Windräder nachdenke, hat ausschließlich damit zu tun, dass ich vorhabe in ca. 2..3 Jahren in dieses Land zurückzukehren und dort nicht mehr von Energiemonopolisten abhängig sein möchte, die mir zur Stärkung ihrer Aktionäre das Fell über die Ohren ziehen. Soviel zu Argumenten gegen die Windkraft und nun zurück zu meinem Thema!

Die Eindrücke, die ich auf www.otherpower.com und anderen Webseiten sammeln konnte, zeigen nachhaltige Wirkung. Es geht mir nun nicht mehr aus dem Kopf, diesen low RPM Alternator zu konstruieren. Ohne sich auf irgendwelche Parameter festlegen zu wollen, ist jedoch nahezu unmöglich, dieses difuse Etwas gedanklich eine Gestalt annehmen zu lassen.

So beziehe ich mich vorerst einmal auf eine Annahme, dieses Ding etwa mit 600 mm im Durchmesser zu bemessen, d.h. der Kreis, auf dem die Spulen plaziert werden sollen, sollte diesen Durchmesser haben. Bei 40 Polen, die man so bequem einteilen kann, würde sich bei einer angenommen Drehzahl von 120 U/min eine Frequenz von 80 Hz ergeben. Würde man diesen Wert auf "gängige" Generatoren übertragen, so würde sich im Vergleich in erster Näherung die Erkenntnis ergeben, entweder die Polzahl oder die Drehzahl zu vermindern.

Würde die Entscheidung fallen, die Pohlzahl zu vermindern, so könnte man einen kleineren Teilkreis festlegen, was sicher auf die Baukosten einen positiven Einfluss haben wird. Vermindert man dagegen die Drehzahl des Rotors, so dürfte sich dies positiv zur Verminderung der Geräuschentwicklung bemerkbar machen.

Bei diesen Generatoren ist die Größe der erzeugten Spannung proportional zur Drehzahl. Und sehr vereinfacht ausgedrückt steht die Größe der erzeugbaren Leistung im Zusammenhang mit der Schnelligkeit, mit der die Kraftlininien eines Magnetfeldes die Spulen des Generators schneiden.

Was also tun? Es wird der Kompromiss zu suchen sein, bei dem die Parameter Drehzahl, Polzahl und Baugröße unter einen Hut zu bringen sind.

Meine Ansichten hinsichtlich der Drehzahl sind subjektiver Natur, da ich bestrebt bin, ein möglichst leises "Ding" zu bauen, d.h. jede ökonomische Möglichkeit, die Drehzahl zu vermindern, ist bei mir willkommen und da ich eben auf diesen Komfort erheblichen Wert lege, bin ich auch bereit, die dadurch entstehenden höheren Baukosten zu akzeptieren - zumindest noch in diesem Augenblick, da z.Zt die gesamten Baukosten völlig unbekannt sind.

In der augenblicklichen Annahme, das eine niedrige Drehzahl die höchste Priorität besitzt, hat dies in der Folge die Konsequenz, die Polzahl zu erhöhen. Das bedingt größere Teilkreise, was letztendlich zur Vergrößerung der Baugröße führt und last but not least zu mehr Kosten. In meinem persönlichen Fall habe ich die Mehrkosten z.Zt. einmal abgehakt, also werden diese vorerst nur ein Entscheidungskriterium mit untergeordnter Bedeutung sein.

Da mein Bedarf an Leistung bekannt ist, vorerst einmal als zu installierende Leistung angenommen, ließe sich somit ein Rechenmodell entwickeln, um die Konstruktionsabmessungen zu bestimmen und natürlich in erster Näherung die Kosten. Die Kosten lassen sich zu diesem Zeitpunkt nur in Annäherung ermitteln, da eine effiziente Kostenrechnung wegen fehlender Konstruktionsdetails nicht möglich ist. Ich werde daher versuchen, ein einfaches Modell auf der Basis eines Excel-Worksheets zu entwicklen und dieses dann in der Folge weiterer Konstruktionsarbeit verfeineren.

Die Berichte, die auf www.otherpower.com und anderswo zu lesen sind, beruhen auf Scratch-Materialien, was hoffen läßt, dass sich beim Einsatz geeigneter Werkstoffe, hierbei vorweggenommen z.B. speziell der Einsatz von kornorientierten Elektroblechen, der Wirkungsgrad und damit die Ausbeute gegenüber den auf diesen Webseiten gezeigten Prototypen wesentlich verbessern liesse.

Ich gehe mal davon aus, dass ich somit in einen (vielleicht langen) Iterationsprozess eintrete, mit dem sich die wesentlichen Konstruktionsmerkmale bestimmen lassen. Ich werde weiterhin berichten.

Gruß Barnee
Bastelfix
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Beitragvon Bastelfix » 04.08.2006 23:38 Uhr

Hallo Barnee und alle Suchenden,
ich bin seit heute neu in diesem Forum, schaue mir aber schon länger alle Beiträge an. Ich bastel auch schon seit Jahren an Winrädern der kleinen Art und habe damit so meine Erfahrung gemacht. Da ich im Bereich der elektronischen Antriebstechnik arbeite, habe ich sehr gute Erfehrung mit unseren ( Betrieb) kombinierten Antriebs- und Bremsmotoren gemacht. Zur Technik: Permanenterregte Industriemotoren- generatoren. Die Magnete sind selten Erd Magnete. Dies sind die stärksten im Moment auf dem Markt. Da sie auch IP54 oder 64 haben, sind sie direkt für die Montage im Rotorkopf geeignet. Die Lagerung ist entsprechend gut, da diese Generatoren/ Motoren aus der Industrie stammen, wo sie jahrelang ihre Arbeit verrichten müssen. Diese normalerweise pulsweitenmodulierten Motoren sind sogar bessere Generatoren als Motoren im Hinblick auf die Brems- oder Beschleunigungsrampe.
Bei Interesse kann ich Euch noch ein paar Daten schicken.
Ansonsten weiter so und entstehen neue Ideen !
Gruß, Uwe
Wem das normale Leben zu langweilig ist, muß forschen. Und forschen kostet Geld !
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Beitragvon Bernd Schlüter » 06.08.2006 12:11 Uhr

Essen ist nicht weit von Düsseldorf. Erfahrungsaustausch? Ich rufe zurück.

Bei den Generatoren sind wir sicherlich auf China angewiesen, obwohl man jeden Asynchronmotor mit vielen Nuten leicht umbauen kann. Beim Langsamläufer reicht Kleben der Magnete. Wicklung und Spannungs/Frequenzwandler sind kein großes Problem.

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Beitragvon Bastelfix » 06.08.2006 12:34 Uhr

Hallo Bernd,
mit China liegst Du vollkommen falsch. Es sind High- Tech Dinger aus Japan. In diesem Bereich sind die nun mal führend. Kurz zur Magnetbefestigungstechnik: Je nach Generatortyp zwischen 6 und 15 konische Magnete in mehreren Reihen. Diese sind geklebt, dann in Harz gebettet, dann mit einem Glasfaserband umwickelt und letztendlich nocheinmal geharzt. Diese Version bringt bis 3000rpm und ca. 10Jahre bei max. 120 Grad
Als Beispiel hab ich Dir mal einen 3,5KW Antrieb eingefügt.

Ausgangsspannung nach Gleichrichtung : 150 rpm - 24,7 Volt

Belastung mit 13Ohm 21 V = 1,6A
220 rpm - 34,4 Volt DC " 30,1 V = 2,25A
320 rpm - 58,3 Volt DC " 51,8 V = 3,97A
420 rpm - 84,6 Volt DC 72,7 V = 5,5 A
520 rpm - 100,2 Volt 85,5 V = 6,5 A

Bei 950 rpm ergaben sich 160 V, mein Halogenstrahler ( 500Watt , 230V) war schön hell, bei 1200 rpm waren es dann 213 V, also Nennspannung für den Halo !
Wenn Du magst, kannst Du Dir ja mal einen anschauen.
Gruß, Uwe
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Beitragvon Burkhard » 28.08.2006 22:38 Uhr

Hallo alle zusammen,

ich befasse mich z. Zt. auch mit dem Thema langsam laufender Generatoren. Bei mir geht es aber um exakt 600 u/min.

Ich möchte mit einem Lister/Petter-Diesel aus Indien (max. 650 u/min) ein Mini-BHKW bauen das prziese mit 600 u/min läuft. (Mini- bezogen auf die Leistung) Ihr könnt euch die Motoren bei google mal ansehen, einfach Low-speed-Engine + India eingeben. Es gibt in Indien mehrere Hersteller. Scheint das einzige Land zu sein wo diese solche Motoren gebaut werden.

Die kleinste Leistung, angegeben bei 650 u/min und Wasserkühlung, wird mit 6PS/4,4Kw angegeben. Das Teil hat hat ca. 1400 cm³ , wiegt 280 kg und ist mit 2 riesigen Schwungscheiben ausgerüstet. Das Motoren-Konzept hat sich wohl seit 50-60 Jahren nicht geändert und vor allem bewährt.
Ich gehe mal davon aus, dass man bei 600 u/min noch gut mit 4,0 KW mechanisch rechnen kann.

Es bietet sich geradezu an einen 10-poligen PM-Genrator dranzusetzen weil dann die 600 u/min exakt stimmen. Es ist auch kein Problem die Motoren thermisch anzuzapfen, auf Diesel-Gas-Betrieb oder voll auf Gas umzurüsten.

Ich habe auch einige Anregungen gefunden wie man die man vermutlich kleine, langsamlaufende, Generatoren sehr effektiv selbst bauen könnte. Seht doch mal bei http://sternen-motoren.de/maschpri.htm rein und hangelt euch durch das Thema. Unabhängig davon ob man mit den weltanschaulichen Positionen von Herrn Bobzin übereinstimmt hat er aber technisch, wie ich es sehe, recht.

Das man nach diesem Prinzip auch wind-Generatoren bauen kann verstht sich von selbst.

Würde mich freuen wen der eine oder andere mir mal antwortet.

Gruss Burkhar
Burkhard
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Beitragvon hochmnair » 05.09.2006 13:17 Uhr

Hallo Barnee

Was hälts du von hubmotoren,für deinen einsatz möglicherweise die günstigste lösung.

Mfg
Alibaba
oakgast
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Beitragvon oakgast » 04.10.2010 14:42 Uhr

Kommentar von "Horst Schäfer" erstellt am 04.10.2010,15:41
Thema: Energiewirtschaft(Frage zu einem Produkt)

Wo kann man einen preisgünstigen pme-Generator für den Drehzahlbereich von 20 - 70 Umdr./min bei einer Leistung von ca. 700-800 Watt beziehen. Er müsste 30-40 Polpaare besitzen.
<a href='http://www.energieportal24.de/b2b/rating/mail_extern_2.php?id=1143' target='_blank'>Mail an Horst Schäfer</a>

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