Elektromagnet

[gonzo der dritte]

Hallo Gemeinde

Ich bastele seit einiger Zeit ab Windrädern verschiedener Größe herum. Nach einigen(vielen) Fehlversuchen habe ich einige zum Laufen gebracht und so etwa 200W erzeugt. Jetzt baue ich ein etwas Größeres mit ca. 2,8m Durchmesser.
Daran will ich einen 500W Generator hängen. Das Windrad hat 3 aerodynamisch geformte Flügel und kann unter Last etwa 1KW Leistung abgeben. So sollten 500W kein Problem darstellen. Es ergibt sich aber trotzdem ein Problem, und zwar dieses:
Der Rotor läuft unter Last (angeschlossener Generator) nicht richtig an. Es braucht etwa 200 Umdrehungen, ehe es eine nennenswerte Leistung abgeben kann. Ich habe versucht, das Problem mit einer selbstgebauten Fliehkraftkupplung
zu lösen, musste aber feststellen, das diese zuviel Kraft beim Anlaufen wegnimmt. So bin ich auf die Idee gekommen, das Problem mit Elektromagneten zu lösen. Ich stelle mir das so vor, das ich einen kleinen Generator mit in paar
Neodymmagneten und ein paar Spulen an die Welle des Rotors baue, welcher dann soviel Strom erzeugt, das ich einen oder mehrere Elektromagnete ansteuern kann, die mir dann die Fliehkraftkupplung ersetzen.
Meine Frage an euch ist die: wie stark müsste der zusätzliche Generator sein, um zwei Elektromagnete anzusteuern, die dann über Reibscheiben oder Bremsbeläge meinen eigentlichen Generator antreiben? Die mechanische Umsetzung würde ich dann schon hinkriegen.

[021aet04]

Schaltest du die Last vom Generator (Stromkreise) beim Anlauf weg oder hängen die fix dran?

MfG Hannes

[gonzo der dritte]

Der große Generator ist immer dran, wird aber nur durch die Ersatzfliehkraftkupplung starr geschaltet. Der zweite( hoffentlich kleinere) ist ja der, der jetzt die Fliehkraftkupplung ersetzen soll.331963319733198

- - - Aktualisiert - - -

Ich will den ganzen Keilriemenkram weg haben. Der frißt nur Leistung weg. Wenn ich statt dessen eine elektrische Kupplung (die ich gerne über einen Elektromagneten steuern würde) einsetze, werde ich keine Leistung sinnlos vergeuden. Denke ich mir zumindest????

[hbquax]

Die Frage war anders gemeint. Wann schaltest du die ELEKTRISCHE Last zu?
Wenn kein Strom entnommen wird, laufen Generatoren sehr leicht (wenn nicht, ist was faul, Lager kaputt, Getriebe schwergängig o.ä.).
Also solltest du das System einfach hochlaufen lassen und erst bei erreichen einer Mindestdrehzahl die elektrische Last zuschalten.

Noch eine Frage: Warum lässt du einen Zahnriemen über ungezahnte Riemenscheiben laufen? Das macht bestimmt Lärm und verursacht auch mehr Widerstand als nötig. Ich sehe daß du viel Altmaterial verwendest, was ich erstmal cool finde, aber das Gesamtkonzept muss natürlich stimmen. Andererseits wolltest du ja keine Beratung zum Gesamtkonzept, sondern nur zu deiner generatorisch aktuierten Magnetkupplung. Da kann ich dir nicht weiterhelfen, außer mit dem Rat, sie zu vergessen, weil sie völlig überflüssig ist. Kein Windrad der Welt hat eine mechanische Kupplung im Antriebsstrang. Es ist viel einfacher, die Last elektrisch zu schalten bzw. zu regeln.

Viel Erfolg!

ps: Wie wäre es mal mit einem Bild, auf dem man das ganze sieht? :rolleyes:

[gonzo der dritte]

Der Generator geht an sich leicht. Aber eine gewisse Kraft ist schon dazu notwendig. Das Problem ist aber, dass der Rotor beim Anlaufen keinen Wiederstand gebrauchen kann - er läuft eine Viertelumdrehung und bleibt dann stehen. Ohne Last läuft er sehr gut an und dreht sich am Ende mit etwa 980 Umdrehungen(ohne Last). Es ist aber so, dass ich die Welle mit der Hand nicht stoppen kann - selbst mit einer Zange nicht. Daraus folgere ich, das er beim Anlaufen frei sein muss von irgendwelchen Leistungen. Ich habe Videos, auf denen er ohne Last sehr gut läuft. Die kann ich aber nicht hier hochladen. Also wollte ich einen Zustand schaffen, in dem er am Anfang frei läuft und so bei 250 Umdrehungen der Generator zugeschaltet wird. Das habe ich mit der 'Fliehkraftkupplung' Marke Eigenbau versucht. Das ist übrigens der Zahnriemen und die Spannrolle vom Caddy.
Habe gerade ein Video mit einer vorherigen Holzkonstruktion hochgeladen. Das funktioniert die Fliehkraftkupplung, aber ohne Generator. Anbei die Youtube Adresse:https://youtu.be/D2wCUA1Fdg8

[hbquax]

Deine ersten beiden Sätze widersprechen sich ein wenig.
Wie ist es denn, wenn du alle Kabel vom Generator abklemmst und alle Kontakte frei lässt? Dreht das Windrad dann hoch?

[gonzo der dritte]

33200Nein. Es ist ein Drehstromgenerator. Der dreht sich schon von Hand. Aber eben mit einer gewissen Gegenkraft. Und die ist wahrscheinlich zu stark. Wie gesagt, das Windrad darf am Anfang keine Gegenkraft haben. Oben nochmal eine gedachte Version.

[ARetobor]

Hallo gonzo der dritte,
wenn ich das richtig erkenne ist dein Generator eine Auto Lichtmaschine?
Ich vermute mal das sie selbst erregend und mit Schleifringe ausgestattet ist.
Eine solch Generator hat im unteren Drehzahlbereich einen nicht unerheblichen
Eigenverbrauch für das Erregerfeld. Im unteren Drehzahlbereich ist der Wirkungsgrad
somit nicht besonders hoch.
(schätze: nicht mehr als 40-50 Prozent mit ca. 1000 Umdrehungen der Lichtmaschine)
Was für eine Übersetzung hast du vom Windrad zum Generator?
Eine Einfache Lösung wäre dann,für den Anlauf des Windrades den Erregeranlaufstrom
wie auch immer zu unterbrechen und Später zu aktivieren.
Bleibt noch, Auto Lichtmaschinen sind auch bei maximaler Drehzahl (ca 14000) nicht
besonders effizient.(ca 70 – 80 /Gewicht geht vor)

Gruß

[021aet04]

Wenn du unbedingt eine Kupplung benötigst, würde ich keine bauen. Ich würde eine Fertige, z.b. von einer Kettensäge, nehmen. Eventuell musst du die Federn anpassen, damit dieser bei der richtigen Drehzahl schließt.

Ich denke aber trotzdem das vom Aufbau etwas nicht passt (zu Schwergängig oder Anlauf mit elektrischer Last).

MfG Hannes

[gonzo der dritte]

Habe das ganze schon mit Zusatzflügeln probiert. Dann wird aber die Enddrehzahl nicht erreicht. https://youtu.be/XFwVnaz5anA .Ein Dilemma.
An ARetobor: Keine Lichtmaschine, sondern ein Permanentdrehstromgenerator.
An 021aet04: Habe ich auch schon mal probiert, ist aber sehr schwierig. Die Motorsägenkupplung startet erst bei a. 3000 Umdrehungen. Es ist sehr schwierig, die Federkraft zu bestimmen, die
bei 200 oder 250 Umdrehungen anspricht.
Seht ihr generell ein Problem im Elektromagneten?
3320133202

[hbquax]

Ohne Last und bei kleiner Drehzahl sollte der Generator wirklich gar keinen Widerstand haben. Da ist mechanisch etwas faul.

[ARetobor]

Hallo gonzo....,
nun dass einklinken einer Kupplung die über den Zusatzgenerator, laut deiner Skisze, versorgt wird ist sicherlich ein möglicher Weg.
Aber gibt es zusätzliche technische Daten von dem Generator?
Und hast du eine Übersetzung vom Rotor zum Generator?
Ein Permanentmagnetgenerator sollte auch schon bei niedrigen Drehzahlen genügent Leistung abgeben.
Wie ist die Reglung vom Generator ausgeführt? Intern Extern was für eine Spannung?
Gruß

[gonzo der dritte]

Der Generator leistet bei einer Drehzahl von 550 Umdrehungen 28Volt und 500 Watt. Er ist gar nicht geregelt. Ich habe ihn testweise in eine Ständerbohrmaschine eingespannt. Da muss man ganz schön gegenhalten, wenn man Leistung abgreift.
Ich habe eine alte Heizung, die ich anschließen kann (1000W). Der Heizung ist die Spannung wahrscheinlich egal. Auf jeden Fall muss man den Generator gut festhalten.
Mich interessiert im Grunde ja nur, wie ich die Spulen wickeln müsste die 1. die Spannung und den Strom erzeugen und 2. wie ich die Spulen der Magnete wickeln sollte (Drahtstärke,Windungen).

[ARetobor]

Hallo gonzo der dritte,
auch ich bin zur Zeit der Meinung das deine Idee mit der Kupplung nicht Zielführen ist
und nur unnötig Energie verbraucht.
Wenn du es so unbedingt ausführen möchtest musst du dich leider ein wenig mehr mit
den Grundlagen der Elektrotechnik auseinander setzen.
Den Hilfsgenerator und die Tauchspulen sind formal nicht so einfach zu beschreiben.
Zu viele Parameter sind im Moment nicht bekannt.
Pauschal könnte man sagen, Generatorspulen etwas Dicker CuL 0,5 mm Durchmesser
100 Wicklungen aufwärts und Tauchspule 0,315 mm CuL und 300 Wicklungen aufwärts.
Wie gesagt das ganze ist einfach nur eine grobe Schätzung.
Die Permanent Magnete für den Generator möglichst stark.
Deine Parameter für deinen Generator Test verstehe ich nicht.
Was für einen Betriebsspannung hat der 1000 Watt Heizkörper?
Wie kommst du auf 500 Watt?
Wenn dein Heizkörper für 230 Volt ausgelegt ist, hast du bei 28Volt max 16 Watt Leistung
am Heizkörper.


Gruß
ARetobor

PS bei 600 U/min am Rotor sind das ja bei 2,8 m Durchmesser schon ca 88m/s an den Blattspitzen
wie stellst du die Drehzahl fest?

Die 28 Volt beim Test mit 550 U/min und welche Last?
wie hoch ist die Spannung zB bei ca 200 U/min

Was für eine Übersetzung hast du vom Windrad zum Generator ?

[gonzo der dritte]

Hallo AReobor
Die Drehzahlen kann ich mit einem Messgerät am aufgebauten Gerät oder in der Testphase(in der ich mich gerade befinde) mit der Ständerbohrmaschine ermitteln. Sie hat einstellbare Geschwindigkeiten. Ich habe eine Übersetzung von
1: 2 ,4 in der jetzigen Version. Übrigends ist der Heizspirale die Spannung wirklich egal Ich ringe sie fast zum Glühen. Das geht aber nicht mit 16 Watt. Da fließen höher Ströme. Ich werde mal ein paar übriggeblieben Spulen von meinen
vorherigen Projekten nehmen und die dann mit noch anzufertigenden Tauchspulen kurzschließen. Ich weiß nur noch nicht, wie ich den Kern der Magnetspule gestalte, da der sich ja bewegen soll. Hast du vielleicht einen Tip?
Der Kern muss sich nicht viel bewegen, so etwa 2 cm.

[ARetobor]

Hallo gonzo der dritte,
wenn dein Heizkörper glüht, kannst du dann die Spannung messen?
Was ist das für ein Heizkörper? Bahnheizkörper Lüfter oa. ? War für Parameter (Werte)
stehen drauf, so vorhanden. Kannst du vom Heizkörper den Widerstand messen?
Dann sehen wir weiter.
Die Übersetzung würde ich fürs erste auf 1:1,5 einstellen.
Dann kommst du vielleicht ohne Anlaufhilfe aus?

Conrad oä.
Hubmagnet ziehend 0.6 N 11 N 24 V/DC 7 W Intertec ITS-LZ-1949-Z-24VDC




Gruß
ARetobor

PS
was für Anschlüsse hat der Generator?

[gonzo der dritte]

Die Heizung ist eine Zusammenstellungen von mehreren Heizelementen aus alten Toastern. Den hat mein Bruder mal gebaut (Elektriker) für seine Werkstatt. Die brauchte er dann aber nicht mehr, so das er sie mir überlassen hat. Er hat mir aber versichert,
das die Gesamtleistung 1KW beträgt. Die Spannung beim Heizen über den Generator ist 31 V Gleichstrom(ich habe einen Brückengleichrichter angeschlossen wegen der 3 Kabel, die aus dem Generator herauskommen). Es sollten aber 28V sein mal 1,4(also
etwa 37V). Vielleicht muss ich die Drehzahl erhöhen, um die Endleistung zu erreichen. Meine nächste Stufe an der Bohrmaschine ist aber 1050U/min. Ich weiß nicht, ob ich ihn dann noch mit der Hand halten kann.

- - - Aktualisiert - - -

Habe gerade mal beim Conrad nachgeschaut. Der Magnet sieht gut aus . Wenn ich zwei nehme (wegen der Rotation) müsste ich genug Kraft habe, um die Bremsbacken oder Fliehkörper(muss mir noch eine Kupplung der Motorsäge besorgen)
nach außen zu bewegen. Ich hoffe, das diese dann allmählich anziehen wegen der Anlaufkraft. Der Zusatzgenerator wird ja auch nur langsam Spannung aufbauen bei steigender Drehzahl.

[021aet04]

Ich glaube du solltest dich einmal mit den Grundlagen der Elektrotechnik befassen.
1) Das die Heizung 1kW hat kann schon sein, aber die angegebene Leistung bezieht sich auf die Nennspannung (=230V). Wenn du jetzt z.B. 23V anlegst hast du "nur" 100W, würdest du 2300V anlegen hättest du 10kW, allerdings würde dann die Heizung sofort kaputt gehen, da die Nennleistung deutlich überschritten wurde. Diese Angaben beziehen sich auf ohmsche Lasten, solltest du induktive oder kapazitive Lasten haben ändert sich das.

2)Die Angaben am Generator ist die Wechselspannung. Wenn du nur einen Gleichrichter dranhängst ändert sich die Spannung, allerdings darfst du nicht einfach mit 1,4 (Wurzel(2)) multiplizieren, das ist die Spitzenspannung. Abgesehen davon gilt das für Wechselspannung und nicht für Drehstrom, dort rechnet man mit Wurzel(3). Solltest du aber gegen den Sternpunkt messen (wäre der Nullleiter) gilt natürlich Wurzel(2). Die Spannungsangabe am Generator ist der quatratische Mittelwert (deswegen RMS => root mean sqare). 230VAC hat eine Spitzenspannung von 325V, das gilt immer. Je nachdem wie du jetzt Gleichrichtest (Einweg, Brücken,....) und ob du eine Glättung hast, bekommst du verschiedene Spannungen heraus (weil die gemessenen Werte gemittelt sind). Das gleiche gilt für Drehstrom, nur das du nicht 1ne sondern 3 Sinuswellen hast. Wenn du, bei Wechselspannung, einfach eine Diode verwendest (=E1U) musst du mit 0,45 multiplizieren, bei einem Brückengleichrichter (B2U) musst du mit 0,9 multiplizieren (wegen der 2ten Halbwelle). Solltest du eine Glättung verwenden hast du (ohne Last) die Spitzenspannung (x1,4). Je stärker du belastest, desto weiter entlädst du dann den Kondensator, Spannung sinkt (=Ripple).

MfG Hannes

[ARetobor]

Hallo gonzo der dritte,
ich bewundere deine Energie und Unbekümmertheit dein Hobby-Projekt
voran zu bringen.
Ich kann mich noch daran erinnern, wie ich vor über 52 Jahren auf Schrottplätzen
nach Material fürs Basteln gesucht habe.
Nun, aber bitte immer mit Bedacht handeln!
Den Generator ohne stabile Befestigung mit 1050 U/min an der Ständerbohrmaschine ?
Keine gute Idee, Ungeduld ist immer ein schlechter Ratgeber.
Nun dein Projekt , deine Ideen, deine Gesundheit!

Wieso 1,4 ? Unter Last gilt immer der effektive Wert.
Was für ein Messgerät benutzt du?
Kannst du den Widerstandswert deiner Heizung mal messen?
Poste mal das von dir verwendete
Schaltungsschema Generator → Brückengleichrichter -> Last (Heizung)
Was für Dioden bzw. Brückengleichrichter verwendest du?
Kennst du die Innenbeschaltung von deinem Generator?(Stern oder Dreick)
Vermutlich Stern.
Haben die Generatoranschlüsse Kontakt zur Masse?



Gruß
ARetobor

PS
Wenn schon Hubmagnete , dann würde ich sie von Außen ansteuern

Nachtrag: könnte dich interessieren

http://amics21.com/laveritat/windgenerator_anleitung.pdf

[gonzo der dritte]

Also, ich hätte nicht gedacht, das das so eine lange Geschichte wird. Aber nun zu euren Fragen. Der Widerstand an der Heizung ist 1,98 Ohm. Ich messe das mi einem Multimeter.3321633217
Anbei ein paar Fotos dieser Geschichte. Ich weiß nicht, wie der Generator geschaltet ist, aber es kommen 3 Kabel heraus. Wenn man 2 zusammenschließt, läßt er sich kaum noch drehen. Der Generator hat keinen Masseanschluß.
Der Link ist genial, ich hätte mir wahrscheinlich viel Zeit bei der Mechanik erspart. Lediglich die Sturmsicherung mit Federn passt genau zu der, die ich gebaut habe.

[ARetobor]

Hallo gonzo...,
was steht auf dem Gleichrichter für eine Bezeichnung drauf?
Gruß

PS hat der Gleichrichter einen Kühlkörper?

wenn die Werte bei 550 U/min 31V und ca 2Ohm korrekt sind, bist du ja bei der Leistung
fast am Ziel. (rund 480 Watt)

[021aet04]

Mir scheint der Kondensator sehr klein für die Leistung. Ich denke das es nicht viel Unterschied macht ob mit oder ohne Kondensator.

MfG Hannes

[gonzo der dritte]

Auf dem Gleichrichter steht DBI2504A. Er hat keinen Kühlkörper bis jetzt. Meint ihr, das ich dann einen anbauen muss? Habe mir mal von Pollin ein Sortiment mitgekauft. Da wird sicher einer passen.

[ARetobor]

Hallo gonzo der dritte,
Kühlung ist Notwendig!
Hier die Apllikation:
https://diotec.com/en/application-notes.html?file=tl_files/.../dbi25-18a_features_en

Gruß

[gonzo der dritte]

Danke erstmal. Ich muss erst mal bauen. Werde dann weiterberichten.

[hbquax]

Auch wenn Kupplungen für Windräder überflüssig sind: KFZ-Klimakompressoren haben Magnetkupplungen mit elektrischer Betätigung.

[hbquax]

Kann es sein daß du so einen Generator hat:
https://www.istabreeze.com/online/generator
Die Firma baut auch Komplettgeräte. Da sitzt das Windrad jeweils direkt auf der Generatorwelle, ohne weitere Getriebe oder Kupplung. Das was du baust, ist alles viel komplizierter als es sein müsste.

[gonzo der dritte]

Ja, genau das ist der Generator. Ich glaube mittlerweile, das das Problem bei meinen Flügeln liegt. Der ganze zusätzliche Kram nimmt mir am Ende zuviel Kraft weg. Ich muss das mal mit anderen Flügeln probieren.

[gonzo der dritte]

Hi Leute
Ich habe inzwischen weitergebastelt und bin mechanisch fast fertig. Nun stellt sich aber ein anderes Problem. Die Stromübertragung nach 'unten' will ich durch einen Kupferring und eine Kohlebürste lösen. Ich habe dazu etwas gebastelt und bin davon ausgegangen, dass ich nur eine Phase (+) isolieren muss. Dies wäre mein Kupferring plus Kohlebürste. Die Masse (-)wollte ich durch das Metall leiten. Ich musste aber feststellen, das geschmierte Lager keinen Strom leiten. So kam ich auf die Idee,
die Masse mittig im Bolzen des Lagers mittels einer Feder durchzuleiten. Ich habe mal die Widerstände gemessen, die da entstehen. 1. nach Abzug aller #Verluste# nach meinem Gleichrichter kommen nach Kupferring und Kohlebürste 4,7 Ohm raus.
2. gleiche Bedingungen mittels Feder am Mittelbolzen 0,9 Ohm. Frage dazu: Kann ich diese Verluste in Kauf nehmen oder muss ich irgendetwas ändern? Anbei noch ein paar Bilder zum besseren Verständnis.
332463324733248
Übrigends lag es an den Flügeln. Ich hätte mir eine Menge Zeit und Material gespart, wenn ...... . Aber ohne Fehler lernt man ja nichts!

[hbquax]

Wieviel Ampere sollen denn fließen? :confused:

[021aet04]

Strom durch Lager leiten funktioniert nicht. Das Lager wird schnell Kaputtgehen. Bei der Feder hast du das Problem das diese vermutlich nicht dem Strom standhält, abgesehen davon hast du schlechte Kontaktflächen. Dort hast du wieder Verluste.
Warum bringst du die Bürsten nicht vertikal zur Welle an (90° drehen).

MfG Hannes

[hbquax]

Du könntest eine alte Auto-Lichtmaschine schlachten, da findest du ein schönes Schleifringpaar.

[gonzo der dritte]

Habe gerade keine Lima zur Hand. Aber waagerecht zur Mittelstage würde gehen. Wie ist das mit dem Widerstand? Kann ich damit leben?

- - - Aktualisiert - - -

Bin gerade mit dem Durchbruch durch das Lagergehäuse fertig. Die Kohle passt durch. Habe nochmal den Widerstand geprüft und 5,3 Ohm gemessen. Geht das?

[hbquax]

Nochmal die Frage: wie groß ist der Strom? Ein bißchen musst du geistig mitarbeiten....

[gonzo der dritte]

Bei theoretisch 500 W und einer Spannung von 28V (Herstellerangabe) sollten etwa 18 Ampere Strom fließen. Ich weiß nur nicht, wie ich den Widerstand da einfließen lassen soll.

[021aet04]

Du kannst die Verlustleistung, die über die Verbindung entsteht (die 5 Ohm), berechnen. Die Formeln sind P=UxI (Leistungsberechnung) und U=RxI (ohmsches Gesetz). R und I hast du, R=5Ohm und I=18A (max). Somit hast du einen Spannungsverlust von 90V und die Verlustleistung von 1,6kW (theoretisch).

Wichtig ist das du die Widerstände so niedrig wie möglich hältst, je niedriger desto besser. 5Ohm ist extrem hoch.

Wie hast du den Widerstand gemessen? Wenn du ein billiges oder altes Messgerät hast könnte dieses in diesem Bereich nicht genau genug messen. Es könnte auch eine defekte Messleitung sein. Wenn du 2 Messgeräte und ein Netzgerät (mit Strombegrenzung) hast kannst du auch den Widerstand berechnen. Mit dem NT stellst du einen Strom ein (z.B. 1A), den genauen Wert misst du mit dem Messgerät. Mit dem 2ten Messgerät misst du die Spannung direkt an der Verbindung. Mit den beiden Werten kannst du dann den Widerstand berechnen. Je genauer die Messgeräte, desto genauer ist dann der Wert.

MfG Hannes

[gonzo der dritte]

33249Ich habe ein solches Messgerät, welches eigentlich immer gut funktioniert hat. Die Kohlen habe ich von einem Händler, die waren für einen Waschmaschinenmotor bestimmt. Ohne Kohlen
habe ich einen Widerstand von 0,7 Ohm. Die Kohlen selber haben 2,2 Ohm.33250
Wenn ich einen Spannungsverlust von 90 Volt habe und nur eine Spannung von 28 Volt- wie geht denn das?
Habe gerade einen Test gemacht.33251

[hbquax]

Wenn ich einen Spannungsverlust von 90 Volt habe und nur eine Spannung von 28 Volt- wie geht denn das?


Das geht eben nicht. Wie oben schon geschrieben, du musst einen Übertragungswiderstand von wenigen Milliohm realisieren. Sonst glüht deine Übertragung einmal kurz auf und ist dann weg...:feuer

[021aet04]

Deswegen habe ich geschrieben das die 90V bzw 1,6kW ein theoretischer Wert ist bei einem Laststrom von 18A.
Wenn du jetzt eine Last von z.b. 5 Ohm anhängst und der Generator 28V liefert liegen an deiner Last ca. 9V an, der Rest sind Verluste vom Generator zur Last. Du musst mit 10Ohm rechnen, weil du hast die Leitung vom Generator zur Last und von der Last zum Generator (also 2 mal 5Ohm). Ich würde andere Kohlebürsten organisieren oder mehrere Kohlebürsten parallel verwenden.

Ich müsste schauen ob wir in der Firma demnächst eine Wartung haben bei der Bronzebürsten anfallen, die könnte ich dir schicken. Die verwenden wir bei Strömen von mehreren 100A bei bis ca. 30V. Die haben auch eigene Anschlussleitungen, dadurch geht der Strom nicht über die Feder. Wäre eventuell auch eine Option.

MfG Hannes

[gonzo der dritte]

Hallo Hannes
Wie groß wäre denn der Widerstand mit Bronzebürsten? Ich wusste gar nicht, das es so etwas gibt. Und wie groß sind die? Sie dürften nicht wesentlich größer sein als herkömmliche Kohlebürsten. Sonst hätte ich ein Platzproblem.

[hbquax]

Was hast du eigentlich mit dem ganzen Strom vor, wenn das Wunderwerk perfekt ist?

[gonzo der dritte]

Ich möchte Batterien laden. Mein Sohn ist Schäfer und hat eine außerhalb stehende Scheune. Dort soll letztendlich das Windrad aufgestellt werden. Wenn ich 3 oder 4 Batterien zusammenschließe und dann über einen Wechselrichter 230V
abnehme, sollte das für die normale Stromentnahme reichen. Man muss ja auch Windstille einbeziehen.

[021aet04]

33254
Die Maße einer neuen Bürste sind 40x40x20mm, ohne Anschlussleitung. Widerstand beträgt mit 4Drahtmessung (Fluke 8846) 0,000Ohm. Den Bürstenhalter müsstest du selbst bauen oder zukaufen.

MfG Hannes

[hbquax]

Sehr wichtig ist aber, daß du eine wirklich glatte und runde Schleiffläche hast, die auch nicht eiert, sonst ist der Kontakt immer nur punktuell und der Übergangswiderstand ist wieder viel zu groß.

[gonzo der dritte]

Die Kontaktfläche wäre der Mittelbolzen des Turmlagers (Hauptlager einer Bosch - Waschmaschine), welcher sehr glatt gedreht ist. Es wäre nur der Radius anzupassen, so das man eine maximale Auflagefläche hat. Die andere Fläche ist ein von
mir gebauter Schleifring aus Kupfer, welches ich aus einem Starkstromkasten ausgebaut habe. 33255
Sieht etwas urig aus, läuft aber sehr ruhig. Er dreht sich ja kaum, nur um die Windrichtung auszugleichen.

- - - Aktualisiert - - -

Ich hätte da noch eine Frage. Ich brauche dann (wenn alles funktioniert) einen Laderegler. Ich habe ein bisschen im Netz gesucht und bin zu dem Ergebnis gekommen, selber so etwas zu bauen. Ich habe einen Schaltplan mit Erklärung
gefunden. Könnt ihr mir sagen, ob der was taugt. Ich habe noch ein gutes Relais so um die 40 Ampere, welches allerdings schon bei 7 Volt schaltet.33256

[021aet04]

Sollte funktionieren. Ich würde, wenn möglich, die Abwärme der Last nutzen (Warmwasser, Raumheizung,...).

MfG Hannes

[gonzo der dritte]

Ist es möglich, den Schaltplan so zu vereinfachen, dass ich statt der Z-Diode und des Transistors einen Widerstand benutze. Ich habe folgende Messungen gemacht: Die Auslöseseite des Relais hat einen Widerstand von 160,9 Ohm und schaltet bei 6,9V. Wenn ich einen Widerstand von 220 Ohm dazwischenschalte, schaltet das Relais bei 14,5 V. Der Widerstand hat allerdings nur 0,25W. Es fließen 0,05 Ampere. Meiner Meinung nach sollte das ausreichen. Den Rest der Schaltung würde ich so lassen. Ich weiß aber
nicht, ob ich dann den Elko noch brauche.

[ARetobor]

Hallo gonzo der dritte,
du mußt nicht das Laden schalten, sondern das Überladen verhindern. (abschalten)

Gruß

PS die Werte die du benötigst,kannst
du leicht mit der Widerstandsbemessungsgleichung ausrechnen.

R= U/I (Werte in Ohm Volt und Ampere)
Umstellung nach U oder I wenn Nötig
Leistung P= U*I

die Leistung vom Widertand ist zu klein

[hbquax]

Ich muss gestehen, ich verstehe den Schaltplan nicht. Wo ist denn da der Plus-Eingang vom Generator, und wo der Plus-Ausgang zur Batterie?
Und wozu soll es gut sein, überschüssige Leistung in einem Lastwiderstand zu verbraten? Es muss doch nur bei erreichen der Ladesschlussspannung der Akku vom Ladegerät getrennt werden oder zumindest der Strom soweit reduziert werden, daß der Akku nicht überladen wird. Fertige PWM-Laderegler kosten auch nicht die Welt, ein 500-Watt-Widerstand glaube ich schon, falls es den überhaupt gibt...
Nebenbei: Auto-Lichtmaschinen haben den Laderegler schon drin ;-)

Na, ihr macht das schon :-) Frohes Schaffen!

[021aet04]

Zenerdiode ist zwingend erforderlich, diese kann nicht gegen einen Widerstand ersetzt werden.
Der Elko ist ebenfalls zwingend, der Grund steht aber in der von dir geposteten Datei.

Der Plan ist relativ simpel, es gibt bessere Schaltungen, diese werden dann aber komplizierter.

Es gibt 2 Arten von Spannungsstabilisierung, einmal die Serienstabilisierung und einmal die Paralellstabilisierung. Beide haben Vor- und Nachteile.

Ein 78xx bzw 79xx Spannungsregler arbeitet als Serienstabilisierung, dort befindet sich ein Transistor zwischen Ein- und Ausgang, dieser öffnet soweit bis die Ausgangsspannung erreicht ist. Der Nachteil ist, das die Verlustleistung steigt, je größer die Last ist.

Dann gibt es noch die Parallelstabilisierung, auch Shuntregler, so wie diese Schaltung. Bei dieser hast du ohne Last die max. Verlustleistung. Der Nachteil ist das du, wie bei einer Z-Diode, einen Vorwiderstand benötigst. In dieser Schaltung ist jedoch kein Vorwiderstand nötig. Diese Schaltung wird teilweise auch als Überspannungsschutz verwendet. Statt des Vorwiderstandes verwendest du eine Sicherung, den Transistor verbindest du direkt mit + und 0V. Steigt die Spannung über den max. Wert, schließt der Transistor. Dadurch steigt der Strom und die Sicherung löst aus. Diese Schaltung wird dann als Crowbar, Brechstange, bezeichnet.

Akku von der Ladeschaltung trennen ist nicht gut, da entstehen Spannungsspitzen. Bei KFZ muss die Elektronik aus diesem Grund auf Spannungsspitzen von über +/- 100V ausgelegt sein (bei z.B. Kabelbruch). Eine Bessere Variante wäre einen Laderegler zu verwenden der die Spannung und den Strom regelt und bei Ladeschluss den Strom soweit reduziert um das Überladen zu verhindern. Diese Schaltungen sind dann aber komplizierter.

Laderegler aus dem KFZ sind nicht geeignet, da diese die Feldwicklung beeinflussen, dieser Generator hat aber kein Feld.

Ich würde die überschüssige Energie nutzen, wie ich oben schon geschrieben habe (Wasser aufheizen, Raum heizen,...).

MfG Hannes

[hbquax]

Laderegler aus dem KFZ sind nicht geeignet, da diese die Feldwicklung beeinflussen, dieser Generator hat aber kein Feld.

Der Vorschlag ging in die Richtung, eine komplette Lichtmaschine zu verwenden.

[gonzo der dritte]

Ich habe gerade meinen ersten "Feldversuch" beendet. Ergebnis ist katastrophal. Ohne Last liegen 30,9 V Spannung an (schwankend wegen Wind - 30,9 war Maximalwert). Mit Last (Heizung) kamen noch 12 Volt an, aber die Heizung kam nicht zum
Glühen. Also Fehlersuche! Meine Kupferring/Schleifkohlen Verbindung hat einen Widerstand von 1,05 Ohm. Fand ich akzeptabel. Aber die Schleifkohle, welche mein Minus sein soll, die an den Mittelbolzen greift, hat einen Widerstand von 17,4 Ohm.
Geht gar nicht! Sobald der Scheißregen aufgehört hat, werde ich da etwas unternehmen müssen. Kann es ein Materialproblem sein, dass die Kohle mit dem Chromstahl nicht zurechtkommt? Leider kann ich den perfekten Sitz der Kohle im eingebauten
Zustand nicht überprüfen, da ich ein Loch in den Lagerhalter fräsen musste und ich nicht mehr hineinsehen kann, weil die Kohle gerade so in das Loch passt. Aber irgend etwas muss da passieren.Übrigens wird der 3fach Brückengleichrichter kaum handwarm. Habe aber trotzdem einen Kühlkörper angebracht.
Ok. Laderegler muss sein! Ich hatte nur wegen des Widerstandes gefragt, weil ich gerade keine leistungsstarke Z Diode zur Hand habe. Muss ich mir noch besorgen. Ansonsten kann die Schaltung aber verwenden?

- - - Aktualisiert - - -

Hallo 021aet04
Kannst du mir die Schaltung mit Sicherung bitte mal aufzeichnen. Ich verstehe nicht ganz, was du meinst.

[hbquax]

Wir hatten doch schon die Diskussion... Bei 1 Ohm Widerstand hast du für jedes Ampere, das fließt, 1 Volt Spannungsverlust. Wenn du zweimal 1 Ohm hast, also 2 Ohm, und 16 Ampere, hast du 32 Volt Verlust, es geht also deine komplette Leistung in der Übertragung verloren.
Dein ganzer Schleifapparat muss auf wenige zehntel Ohm runter, sonst hast du nicht viel davon.

[ARetobor]

Hallo gonzo xxx,
ich würde den Feldversuch erst mal ohne die fehlerhaften Schleifringe durch führen.
Eine Fehlerquelle weniger, und die Schleifringübertragung kannst du später immer noch konstruieren.
Interessant ist auch die Anfangsdrehzahl (Windgeschwindigkeit) bei der im Leerlauf 24 Volt
anliegen.( bzw. Entladeschlussspannung von dir vorgesehenen Akku). Ab der Spannung beginnt
der Ladevorgang.
Eine einfache Funktionskontrolle bei schwachen Wind kannst du dann noch mit einer
24 Volt Glühlampe als Ersatzlast durchführen. (oder zwei 12 Volt in Reihe)

Gruß

[gonzo der dritte]

Habe soeben "Feldversuch2" durchgeführt. Große Klasse. War nicht ganz soviel Wind, aber es hat funktioniert. 26V kamen unter Last(Heizung) unten an. Drähte glühen leicht. Trotz Regen. :) Ich grinse über alle 4 Backen. Aber jetzt zur Laderegelung.
Ich verstehe die Schaltung so, das von 0 bis 14,5V in die Batterie eingespeist wird. Ab dann tritt die Schaltung in Kraft. Als Ersatzlast könnte ich eine alte Toasterheizung verwenden. Aber wie hoch ist der Widerstand einer geladenen bzw. ungeladenen Batterie?
Der Toaster sollte weniger Ohm haben - verstehe ich das richtig? Das Heizsegment hat 1,2 Ohm. Und die Batterie? Wie kann ich das messen? Mein Messgerät kann das nicht. Habt ihr Vorschläge dazu?

[ARetobor]

Hallo gonzo der dritte,
erst mal meinen Glückwunsch.
Wie auch immer, der Innenwiderstand eines Akkus hängt von der Bauform und Kapazität ab.
Vergiss erst mal deine sogenannte Ladereglung, dazu kann man später noch ein paar Worte verlieren.
Da du einen 24 Volt Generator verwendest, benötigst du auch einen entsprechenden 24 Volt Akku.
Bei der Wahl des Akkus sollte der maximale Ladestrom in deinem Fall nicht unter 50 Ampere liegen. Diesen Akku kannst du dann mit einer Sicherung 50 Ampere
direkt mit deinem Generator laden, ein zurück fließen des Stromes wird durch den Gleichrichter verhindert. Bei erreichen der Ladeschlussspannung muss dann
der Ladevorgang (wie auch immer) unterbrochen werden.

Gruß
ARetobor

[gonzo der dritte]

Hallo ARetobor
Wenn ich 2 12V Akkus vom Auto, die gleiche Amperestundenzahl haben, verwende , habe ich doch auch 24V. Allerdings wollte ich wegen der 'Wirklichen' Leistung meines Generators lieber 12 V einzeln laden. Heute war ein Wind der Stärke 6. Dies ist eher selten. Bei weniger Wind erreiche ich aber 12 V. Ich kann realistisch nicht mehr ausbeuten. Lieber verbrenne ich den Rest. Lieber etwas kleiner, dafür aber öfter.

[ARetobor]

Hallo gonzo,
bei welcher Windgeschwindigkeit hast du denn 12 Volt.
Natürlich kannst du auch Starterakkus verwenden, sie sollten aber möglichst gleich alt und vom gleichen Hersteller sein,
Welche Kapazität hast du bzw möchtest du verwenden? Bedenke -> nicht vollgeladene Bleiakkus verlieren recht schnell ihre Kapazität!
Das Problem mit der überschüssigen Energie würde ich mit Halogenlampen in Reihe zum Laden lösen.
Hat den Vorteil das der Kaltwiderstand das Laden bei schwachen Wind nicht so stark behindert.
Der Wirkungsgrad geht aber bei dieser einfachen Lösung in den Keller.
Mit 12 Volt Halogen 100 Watt hast du dann bei 24 Volt Generatorspannung ca 8 Ampere Ladestrom. Bei zwei gleichen Akkus (parallel) also
4 Ampere.
Ist aber erst mal nur ca.

Gruß

[gonzo der dritte]

Die Windgeschwindigkeit kann ich leider nicht messen. Da ich aber Segler bin, kann ich grob die Windstärken schätzen. Aber genau auf m/sec kann ich das nicht. Ich wohne in Hessen, Nähe Rhön. Da geht ein stetiger Wind, der manchmal ziemlich böig ist.
Aber im Normalfall eher Wind 3. Ich werde, wenn alles fertig ist, das Windrad in der Wetterau, einem eher flachen Gebiet aufstellen. Dort herrschen stetige Winde. Die Wahrscheinlichkeit ist eher bei so einem Normalwind Stärke 3. Darum auch nicht auf
Vollast gerechnet. In Wirklichkeit werden eher einzelne Akkus geladen für Weidezaun oder so. Ich muss mir das mit dem Wechselrichter nochmal überlegen. Aber den kann man ja auch an einen Akku anschließen.

[ARetobor]

Hallo gonzo xxx,
dann bist du ja fast am Ziel und mußt nur noch bei erreichen der Ladeschlussspannung den Akku abtrennen.

als Grundlage würde ich so etwas ins Auge fassen:

http://www.ebay.de/itm/Stromstossrelais-FlipFlop-12-Volt-25-Ampere-Bi-Stabiles-Wechsel-Relais-/253010924688

Gruß

[021aet04]

Damit du laden kannst muss die Spannung höher sein als die aktuelle Spannung des Akkus, sonst wird nicht geladen. Wenn du so hohe Spannungsdifferenzen hast wäre ein richtiger Laderegler vermutlich besser geeignet. Ladeschaltung würde ich wie schon geschrieben nicht vom Akku trennen.

Wenn du mit dem Generator nur einen 12V Akku laden willst würde ich einen richtigen Laderegler verwenden, nicht einfach den Shuntregler. Das wird nicht funktionieren. Wenn der Generator die Nenndrehzahl hat, bekommst du die Nennspannung bei Nennstrom heraus. Diese Werte sind aber für den Akku zuviel. Aus diesem Grund sind Lichtmaschinen auch für Spannungen etwas über der Ladeschlussspannung ausgelegt und das Feld ist beeinflussbar.

Welche Schaltung meinst du mit Sicherung? Die Crowbar?
Normalerweise verwendet man bei einem Shuntregler einen Vorwiderstand. Die Schaltung wird so aufgebaut wie mit einer normalen Z-Diode, nur das statt der Z-Diode der Shuntregler eingesetzt wird. Wenn du jetzt den Vorwiderstand gegen eine Sicherung ersetzt löst dies bei einer Überspannung aus. Die Crowbar wird als Überspannungsschutz, also wenn z.B. vom Netz eine Überspannung zu erwarten ist, verwendet.

Ich würde schauen das die Spannung so hoch wie möglich ist (also statt 12V ein 24V System verwenden). Damit sinken die Ströme (bei gleicher Leistung), dadurch sinken auch die Leiterquerschnitte.

MfG Hannes

[gonzo der dritte]

Habe ein Problem. In der Nacht ist mir der 3 fach Brückengleichrichter kaputtgegangen. Der Kondensator auch. Hatte alles dran gelassen (Heizung) und heute morgen musste ich feststellen, das nur nur 2 V bei hoher Drehzahl ankamen. Also Fehlersuche! Als erstes die Kabelverbingungen. Die waren in Ordnung. Dann oben gemessen. Ausgang 2 Volt. Eingang 2 Volt. Kabel abgezogen und nochmal gemessen. Eingang pro Fase 17,4 Volt Wechselspannung. Also Generator in Ordnung. Dann mein selbstgebastelter Gleichrichter. Kondensator 6800 Mikrofarad und 35 Volt hat Durchfluss. Also den gewechselt. Ging immer noch nicht. Kann nur noch der Brückengleichrichter sein. Habe ich aber nicht mehr da. Kann ich aber selber löten. Von Pollin hatte ich mir mal ein Sortiment Dioden schicken lassen. Da sind welche nutzbar, glaube ich. EGP30D heißen die. 200 Volt und 125 Ampere sollte reichen. Da steht aber noch "Average Rectified Forward Current" 3 Ampere. Kann ich nichts damit anfangen. Halte die nun 125 oder 3 Ampere aus?

[ARetobor]

Hallo gonzo xxx,
es ergibt im Moment keinen Sinn mit dir das Daten Blatt der Diode zu besprechen.
Infos darüber findest du zB hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Avalanche-Diode

Wenn der Brückengleichrichter defekt ist, wird er vermutlich den Hitzetod gestorben sein.
Wieviel Wind war den bei euch in der Nacht?

Wie der Brückengleichrichter nachgebildet wird ist dir geläufig?
Auch diese Dioden brauchen etwas Kühlung!

Gruß

PS Info Brücke
https://diotec.com/tl_files/diotec/files/pdf/datasheets/dbi25005a

[gonzo der dritte]

Hallo ARetobor
Ich weiß nicht, wie viel Wind in der Nacht gepustet hat. Habe fest geschlafen.
Nur zur Sicherheit: kann ich den Gleichrichter prüfen? Mit dem Multimeter? Etwas anderes habe ich nicht. Der Kondensator hatte Verbindung (Messgerät hat gepiept). Und etwas anderes ist da nicht mehr dazwischen. Kabel waren ok.
Den Schaltplan für den Gleichrichter habe ich aus dem Internet (Wiki, Elektronikerforum) . Ist nicht wirklich schwer zu bauen. Nur mit diesen 3 Ampere Average Rectified Forward Current kann ich nichts anfangen. Zur Küphlung habe ich eine Aluplatte auf die Dioden geklebt. Ich hoffe, das das reicht. Auch habe ich den ganzen Kram nach unten geholt will heißen: Vom Generator führe ich jetzt drei Kabel (Gummikabel aus einer Starkstrom Verlängerung 2,5mm²) nach unten an den Mastfuß, so das ich etwas gefahrloser messen kann. Denn wenn der Wind bläst und man neben dem Windrad steht, wird man ganz schön unsicher auf den Beinen. Konnte aber noch nicht in Betrieb gehen wegen "kein Wind". Mal sehen, ob das klappt.

[ARetobor]

Hallo gonzo xxx,
nun deine Energie ist beeindruckend.Es ist leider in so ein paar unvollkommenen Sitzungen nicht möglich aus dir einen "perfekten" Elektroniker zu machen.Auch ich habe schon Bauteile gehimmelt.
Bist du dir sicher dass der Brückengleichrichter defekt ist? Wie hast du es geprüft?
Der Elko hat also faktisch Null Ohm?
Das mit dem Alu-kühlblech ist zwar hilfreich, aber ob das reicht?
Poste mal die Schaltung von der Brücke.

Gruß

PS
Viel Spass noch!
Eine PDF zum lesen:
https://diotec.com/en/all-products.html?file=tl_files/diotec/...
Weiter unten:
Technical Information PDF (sogar in deutsch)

Achso: Die Diode hat 3 Ampere

Wenn du die Brücke selbst bauen willst:
Bei Pollin für 0,25 Euro
Schottky Diode
MBR2545 - 30 A - 45 V - TO220

[gonzo der dritte]

Ich möchte auch gar kein perfekter Elektroniker werden. Aber ein paar elektronische Hinweise tun einem Laien wie mir gut und sparen auch etwas Geld. Aber einen Gleichrichter kriege ich noch hin. Vielleicht ist der Gleichstrom gar nicht so gleichmäßig, wie er sein könnte(oder sollte), aber zum Batterie laden wird es schon reichen. Anbei mein Schaltplan33259
Ja, den Elko hat es gehimmelt. Aber selbst nach dem Auswechseln ging nichts weiter. Der Generator speist pro Fase 17,4 Volt. Ampere kann ich nicht messen in diesem Zustand. Vielleicht jetzt, wo ich alles unten habe. Aber ich hänge einfach eine definierte Last dran in Form von zwei 21W/12V Glühlampen. Die sollten dann aber leuchten (wenn wieder Wind da ist). Im Moment schneit es nur leise vor sich hin.
PS Wenn die sechs Dioden nur je 3 Ampere haben, habe ich wahrscheinlich demnächt das gleiche Problem. Also doch lieber einen Gleichrichter bestellen.

[ARetobor]

Hallo gonzo der dritte,
"lieber einen Gleichrichter bestellen", lieber zwei oder drei!
Hast du die Glühlampen in Reihe angeschlossen?
Die Schaltung ist soweit richtig. Ein wenig Genauigkeit auch bei Skizzen kann nicht schaden, der Minuspol bei Elkos wird dick ausgefüllt und Pluspol ist ein einfaches Rechteck.
Wenn der Elko den Kurzschluss verursacht hat, wurde der Gleichrichter vermutlich zu heiß und starb.
Du solltest zur Sicherheit einen Elko mit 63 Volt wählen.

Gruß

PS die Kühlung nicht vergessen

[gonzo der dritte]

Hallo
Sollte der Elko um die 4700mikroFarad habe oder lieber weniger?

[ARetobor]

Hallo,
in deinem Fall ist die Kapazität nicht so wichtig, die Spannungsfestigkeit muss sein.
4700 uF ist ok.

Gruß

[gonzo der dritte]

Danke , dann werde ich jetzt mal bestellen. Bis jetzt hat der selbstgebaute Gleichrichter gehalten. Aber es ist zuwenig Wind um weitere Aussagen zu treffen.

[gonzo der dritte]

Hallo
Könnte man so eine Schaltung als Spannungsteiler zum Batterieladen verwenden? Habe das nur grob ohne Werte von Widerständen oder so gezeichnet. Kann diese Prinzip funktionieren? Ich denke mir das so, dass ich die Spannung zwischen 12 und 14 V halte und den Rest in Wärme umwandle.33265

[ARetobor]

Hallo gonzo der dritte,
nein.
Die Heizung belastet das System schon bei geringen Wind, somit bleibt die
die Spannung gering. Erst bei sehr starken Wind würde eine Umschaltung möglich sein.
Es ist sinnvoll,wenn du zu deiner Skizze deine Gedanken darlegen würdest.

Gruß

[gonzo der dritte]

Meine Gedanken dazu:
1. Der Bereich unterhalb von 12 V ist für mich nicht nutzbar bzw uninteressant. Ab 12 V könnte man eine tiefentladene Batterie (Weidezaun) wieder laden. Wenn es elektrisch möglich wäre (dauerhaft und ohne großen Aufwand), könnte man die produzierte Energie abschalten.
2. 12 bis 14 Volt ist fürs laden der Batterie - Hauptziel
3. Alles, was darüber hinaus produziert wird, wird in Wärme umgewandelt.
Realistisch gesehen wird bei normalem Wind (ca 80% der Zeit) eine Spannung um 12 Volt erzeugt. Das ist mein angestrebter Nutzen.

[ARetobor]

Hallo gonzo der dritte,
folgender Ablauf:
Kein Wind → keine Spannung ; sehr schacher Wind → ein wenig Spannung ;
noch mehr Wind → Ladespannung / Ladestrom
zu viel Wind → Umschaltung auf Heizung
zu starker Wind → Windrad sichern
Daraus folgt:
Deine Steuerung sollte die Oben genannten Parameter berücksichtigen.
- die Schaltung darf also ohne Wind keine zusätzliche Belastung (Entladung) des Akkus verursachen
- bei erreichen der Ladeschlussspannung umschalten bzw. abschalten
zB. Zum Relai ein Thyristor in Reihe der über eine Z-Diode gezündet wird.
Der Thyristor Haltestrom verhindert dann ein zurückfallen, so lange das Windrad Strom
erzeugt. Ich gehe davon aus, dass am Ausgang des Brückengleichrichters vom Generator ein Elko angeschlossen ist.
Nachteil:
- kein Laden bei schwachen Wind
- keine Strombegrenzung beim Laden, ein Bleiakku ist empfindlich bei länger andauernden zu hohen Ladestrom. (Lebensdauer eingeschränkt bzw total Ausfall)
- kein Generatorschutz vor Überlastung ??

Gruß

PS
einen Akku sollte man nie zu tief entladen
die mögen so etwas gar nicht

info siehe Ende der Seite
http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/Ueberspannung/index.html

[gonzo der dritte]

Hallo ARetobor
Alles soweit richtig. Also sollte man die Ersatzlast erst bei Bedarf zuschalten. Das heißt, das Relais (oder Thyristor) schaltet bei 12 an und bei 14 aus (die Batterie) und nach 14 auf die Ersatzlast. Die Schaltung, auf die du hinweist, bedeutet doch, das ich nach zu starkem Wind und damit Strom immer die Sicherung auswechseln muss. Halte ich nicht für machbar. Der Wind wechselt ständig seine Stärke und kann schnell in Böen auf das Doppelte seiner ursprünglichen Kraft ansteigen. Dies kann in der Stunde 10 mal sein.
Ich kann doch nicht jedes mal die Sicherung wechseln. Das muss anders gehen. Übrigens habe ich für zu starken Wind eine federbelastete Sturmsicherung angebaut. Die habe ich schon erfolgreich erprobt.
Die Parameter, die du erwähnst , sind ja mit dieser Schaltung (Skizze, nur mit abgehängter Heizung) erfüllt. Denn bei Erreichen der Ladeschlussspannung (14Volt durch die zweite ZDiode) wird ja die Heizung angeschaltet. Ich bin eher Laie auf diesem Gebiet und weiß daher nicht genau, ob es möglich ist, auf diesem Wege auch den Strom zu begrenzen. Ich stelle mir das etwa so vor wie ein Wehr an einem Fluss, welches eine bestimmte Anstauhöhe erreicht und den Rest überfließen läßt. Gibt es so etwas auf "elektrisch"?

[ARetobor]

Hallo gonzo xxx,
du hast Glück, ich warte gerade auf ein Päckchen.
Ja, die Ersatzlast wird erst nach dem erreichen der Ladeschluss Spannung zugeschaltet.
Nicht Relais oder Thyristor, sondern der Thyristor schaltet das Relais.
Die Schaltung Überspannungsschutz sollte dir die Funktionsweise der Spannungsüberwachung
und Schwellwertschaltung verdeutlichen. Natürlich musst du die Schaltung an deine Bedürfnisse
anpassen. Ein gewollter Kurzschluss ist hierbei nicht nötig.
Sicherungen sollten aber auch vor gesehen werden, sie verhindern dann größere Schäden.
Die Leistung der Heizung darf die Höchstlast des Generators nicht dauerhaft überschreiten, in dem Fall
muss dann das Windrad aus dem Wind gedreht werden.

„Ich stelle mir das etwa so vor wie ein Wehr an einem Fluss, welches eine bestimmte Anstauhöhe erreicht und den Rest überfließen lässt. Gibt es so etwas auf "elektrisch"? „
Du siehst den Wald vor lauter Bäume nicht - Avalanche-Diode (Z-Diode)
Die Heizung fängt den Überlauf ab.

Gruß

[gonzo der dritte]

Hallo ARetobor
Ich verstehe folgendes: Die Schaltung so umbauen, das die Z-Diode 12Volt den Thyristor zündet und dieser dann das Relais auslöst. Die 14 Volt Z- Diode löscht dann die Zündung?

[ARetobor]

Hallo,
nein!
Die Schaltung ist so aufgebaut, dass das Relais (zB KFZ Relais ca 30-50 Ampere über die Schaltkontakte) in Ruhe Stromlos ist (Grundzustand der Öffner ist geschlossen der Schließer ist offen) der Akku kann geladen werden.
Der Thyristor ist in Reihe von der Relais-Spule (Plus Relaisspule Thyristor Minus)
Der Wert der Spannung zum Zünden des Thyristor muss so gewählt werden, dass
gezündet wird (Laden beenden) wenn die Ladeschlussspannung vom Akku erreicht ist,
der Umschalter wird geschalten.

Fall-1:
kein Wind oder wenig Wind → Keine oder wenig Spannung
Akku ist am Generator → es fließt ein geringer Strom in die Spannungsüberwachungsschaltung.
Fall-2:
Wind der die Ladeschlussspannung übersteigt.(Blei Akkus ca.10.8 Volt)
Der Akku wird geladen.
Wenn der Akku voll ist, wird die Ladeschlussspannung erreicht (ca 13,8 Volt) und dann zündet der Thyristor
und es wird zur Heizung umgeschaltet.
So lange die Windanlage jetzt ohne Unterbrechung soviel Energie abgibt das der Haltestrom
des Thyristors nicht unterschritten wird bleibt dieser Zustand erhalten.
Windstill → Relais fällt ab Thyristor sperrt → alles von vorn
Fall-3:
zu starker Wind, zusätzliche Maßnahmen sind nötig.

Und wie schon gesagt, diese Schaltung berücksichtigt nicht zu hohen Ladestrom
Sollte also stetiger grenzwertiger Wind wehen, fließt auch ständig ein hoher Ladestrom
der den Akku schaden kann
Je entladener der Akku um so höher ist am Anfang der Strom!

Gruß
PS
Die Akku Parameter können je nach Hersteller Abweichen

[gonzo der dritte]

33267Dann sollte der Schaltplan etwa so aussehen?

[ARetobor]

Hallo,
im Prinzip ja.
Ich empfehle dir die vorletzte oder besser die letzte Schaltung aus dem Artikel Überspannung netzmafia
Einfach das Relais zwischen Plus und Anode Thyristor einfügen.
Da Z-Dioden stark streuen ist eine variable Einstellung flexibler und von Vorteil.

[gonzo der dritte]

ok. Werde das mal ausprobieren. Muss aber noch einen Thyristor bestellen.

[021aet04]

Warum nimmst du nicht einen richtigen Laderegler? Der lädt den Akku optimal. Bei Ladeschluss wird automatisch der Ladestrom reduziert. Bei Bedarf kannst du dann noch eine externe Last hinzuschalten und so die überschüssige Energie nutzen (wenn der Akku bereits voll ist).

MfG Hannes

[gonzo der dritte]

Kann man denn einen Laderegler mit so wechselnden Spannungen versorgen. Ich glaube, dass er eine bestimmte Spannung am Eingang braucht und sich nur am Zustand der zu ladenden Batterie orientiert. Ich kann dem Ladegerät nur 0 -28Volt und 0-25 Ampere am Eingang anbieten. Ansonsten müsste ich ja sowieso erst mal einen haltbaren Zustand für den Regler schaffen. Der könnte dann nur im Bereich von 12 -14 Volt arbeiten.

[hbquax]

Du bist doch nicht der erste, der mit einem Windrad Alkus lädt.

[gonzo der dritte]

Ok. Habe verstanden. Ich wollte eben alles selber machen. Leider reichen meine Kenntnisse dafür nicht aus. Muss ich eben was kaufen.
Danke an alle, die mir doch soweit geholfen haben.

[021aet04]

Die Lade ICs sind für einen gewissen Spannungsbereich ausgelegt, in diesem Bereich musst du dich befinden. Meist haben diese ICs eine Unterspannungsabschaltung. Die max. Spannung darfst du nicht überschreiten.

Auf die schnelle habe ich den LT3796 gefunden (auf der Seite www.linear.com die Daten eingegeben), den gibt es noch in einem akzeptablen Gehäuse (TSSOP). Pinabstand 0,65mm und Pinbreite 0,2-0,3mm. Das schwierigere ist eher das Pad auf der Unterseite, sollte aber auch kein Problem sein (mit etwas Lötübung). Eventuell gibt es auch fertige Boards. Die Spannung geht von 9-60V, Transienten (=Spannungsspitzen) bis 100V.

MfG Hannes