Permanentmagnet Renerator Regler

[T4Sven]

Hallo,

Habe vor mir ein Windrad mit Schrittmotor zu bauen (Sinn und zweck: Just for fun, mit den zu verfügung stehenden mitteln so effektiv wie möglich).

Bevor Ich mein Problem erleutere, meine eckdaten.

4 Blatt Repeller (Rotor) Durchmesser 1m.

4A Schrittmotor. 2Phasen (gleichgerichtet und geglättet)

So... meine Tests : Schrittmotor an Bohmaschine ca. 200 U/min.

Ohne last am SM ca 40V.

Verbraucher (DC Elektromotor) am SM 1A Leistung bei 1,5V.
Klar ist, die Spannung bricht zusammen.

Habe nun einen 20W 100Ohm Poti als Verbraucher am SM und so eingestellt das die Spannung bis 14V abfällt.Dann habe ich immer noch einen Strom von 0,25A, sprich 3,5W.

Jetzt möchte ich eine kleinen 12V Bleiakku laden (6AH).

Klar ist, der braucht ein paar Tage bis er geladen ist. Ist ja auch nicht immer Wind .

Jetzt mein Problem, wie regel ich am effektivsten den Ladestrom so das die 14V Spannung noch gegeben ist jedoch auch nicht übersteigt wenn die Batterie voll ist und keinen Strom mehr aufnimmt.

Durchforste seit zwei tagen das net, das einzigst Sinnvolle was ich gefunden habe sind regler von Motorrädern mit permanentmagnetgenerator.
Unterschied ist jedoch das der generator soviel dampf hat das die 14V immer erreicht werden und bei batterie voll, der Strom auf masse abgeleitet wird.

Oft gelesen... Autolichtmaschine. Geht aber nicht, zu wenig drehzahl und für eine übersetzung zu wenig kraft.

[T4Sven]

meine überlegung war gerade noch.

Ich schalte einen Spannungsregler L78S15 Hinter den SM der verbrät die Leistung sollte die Batterie mal voll sein und nichts mehr aufnehen.

Hinter den Spannungsregler eine Strombegrenzung L317 Damit die Spannung nicht unter 14V einbricht.

Aber was macht der L317 bei einer begrenzung des Stroms wenn die Batterie gerade leer ist? Wird die irgendwie geregelt oder setzt er den rest in Wärme um? Dann würde mir ja die Spannung wieder zusammenbrechen.
Wärme ist immer Energieverlust und die soll ja in den Akku :-/


hmmmm grummml denk

[ranke]

Wahrscheinlich genügt es eine Schaltung zu bauen, die Überspannung vom Akku fernhält. Eine Ladestrombegrenzung ergibt sich ja schon durch die begrenzte Leistungsfähigkeit des Windgenerators. Ein 12V Akku darf mit etwa max. 13,8 bis 14V geladen werden (zumindest gilt das für die Strarterbatterien inm Kfz). Vorschlag: Du baust parallel zu Akku eine Schaltung, die bei Spannungen ab ca. 14V leitend wird und somit höhere Spannungen ableitet. Das kann im einfachsten Fall eine Zenerdiode sein, wenn die Zenerdiode zuwenig Leistung hat, kann man das durch ein bis zwei Transistoren verbessern. Hier wird eine Schaltung als Power-Zenerdiode beschrieben, so etwas sollte sich eignen:
http://www.elektronik-kompendium.de/...rer/powzen.htm

[T4Sven]

Erstmal danke fürs antworten,

mein problem ist ja wenn ich den Akku direkt an den Schrittmotor hänge mir schon die Spannung auf unter 10V zusammenbricht weil der Akku am anfang zuviel zieht. und mit unter 10V wird der Akku ja nicht geladen.

[ranke]

mein problem ist ja wenn ich den Akku direkt an den Schrittmotor hänge mir schon die Spannung auf unter 10V zusammenbricht weil der Akku am anfang zuviel zieht. und mit unter 10V wird der Akku ja nicht geladen.

Das kann ja eigentlich nur sein, wenn die Leerlaufspannung des Akkus (vor dem Laden) unter 10 V liegt. Das wäre aber schon tiefentladen, das sollte man mit einem Bleiakku eigentlich nicht machen. Möglicherweise ist der Akku auch schon defekt.
Falls der Akku noch soweit funktioniert, dass er noch geladen werden kann, geht das auch mit anfänglichen 10 Volt. Es kommt nicht auf die Spannung, sondern auf die Richtung des Ladestroms an, die Stromrichtung wird über die Gleichrichterdioden vorgegeben. Die Spannung wird sich mit zunehmender Ladung dann schon auf normale Werte einpendeln. Ich vermute aber eher einen Defekt am Akku. Versuche doch mal eine Ladung an einem anderen Ladegerät, damit Du abschätzen kannst, ob der Akku überhaupt noch funktioniert (dabei, falls möglich, in regelmäßigen Abständen Strom und Spannung messen und aufschreiben, dann kann man die hineingeladenen Amperestunden abschätzen und die Ladeschlußspannung feststellen).

[T4Sven]

Den Schrittmotor hab ich noch gar nicht am Akku angeschlossen. Aber ich hab jetzt ein nicht bedacht, wenn der Akku ja noch sagen wir mal 11V hat kann die spannung vom Schrittmotor ja nicht unter 11V Fallen, richtig ?

[ranke]

Den Schrittmotor hab ich noch gar nicht am Akku angeschlossen. Aber ich hab jetzt ein nicht bedacht, wenn der Akku ja noch sagen wir mal 11V hat kann die spannung vom Schrittmotor ja nicht unter 11V Fallen, richtig ?

Wenn kein Wind geht, produziert der Generator keine Spannung. Es liegt dann natürlich auch keine Spannung an den Spulen. In diesem Fall kann sich der Akku aber nicht über den Generator entladen, weil die Gleichrichterdioden dann sperren. Die Dioden haben eine doppelte Funktion: sie dienen nicht nur als Gleichrichter sondern auch als Rückstromsperre.

[T4Sven]

ich werd das ganze mal ausprobieren und mich dann wieder melden , hast mir auf jeden fall unheimlich weitergeholfen.

[T4Sven]

Könnte sowas gehen ?

http://www.eleccircuit.com/wp-conten...iver-radio.jpg

[ranke]

Könnte sowas gehen ?

http://www.eleccircuit.com/wp-conte....iver-radio.jpg

Im Prinzip ja, allerdings mit kleinen Änderungen. Die wichtigste Änderung wäre die Ausgangsspannung, der Akku braucht für eine sinnvolle Ladung ca. 13.8 bis 14V, die vorgeschlagene Schaltung liefert etwa 12V. Die Zenerdiode wäre also durch einen Typ mit 13,9 + 0.6 = 14.5 V zu ersetzen (0,6 bis 0,7 V rechnet man für die Schwellspannung, die die Basis positiver sein muss als der Emitter, damit der Transistor leitet).
Die Schwellspannung führt uns zu einem zweiten Verbesserungsansatz: Bei der vorgeschlagenen Schaltung muss die Eingangsspannung mindestens etwa 0,7 V höher sein als die Akkuspannung, vorher geht nichts. Diese Spannungsdifferenz fällt als dauernder Verlust am Transistor ab. Man kann dagegen folgendes machen:
Verbinde den Anschluss 12V direkt mit Masse (C3 und R3 entfallen dann logischerweise, weil kurzgeschlossen). Die Zenerdiode kommt zwischen R2 und die Basis (Anode an die Basis). Parallel zu C2 kommt noch ein hochohmiger Widerstand, etwa 10 kOhm, um Leckströme abzuleiten. Der Akku kommt direkt an Vin. Die Funktion ist jetzt so: Wenn die Spannung an der Basis 0,6 Volt erreicht oder überschreitet fängt der Transistor zu leiten an und leitet den überschüssigen Strom direkt gegen Masse ab. Bei kleineren Spannungen ist die Schaltung hochohmig. Für den Wert der Zenerdiode rechnet man jetzt 14V-0,6V= 13.4V.