Physik Fa: Bau einer Wasserkraftwerks - Frage des Generators

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Autor
Physik Fa: Bau einer Wasserkraftwerks - Frage des Generators
Suche nach: physik (968)

    







BID = 717482

lukasmusky

Gerade angekommen


Beiträge: 5
Wohnort: Geiselbach
 

  


hallo electronicforummitglieder,
bin neu hier und habe mich angemeldet da ich in einem kleine delirium stecke und der rat von erfahrenen elektrotechnikern benötige. hoffe den finde ich hier

also es geht darum im rahmen der facharbeit in physik muss ich ein kleines wasserkraftwerkmodell bauen. höhe von 2-3 m (Balkon) über einen Schlauch auf das Schaufelrad stömen lassen und so dann strom erzeugen ... so weit die grundaufgabe.

wo ich vor einem kleinen problem stehe ist die frage des generators. habe mich zwar schon probiert durch den internetdschungel zu kämpfen konnte aber alle meine fragen noch nicht befriedigend beantworten( dazu kommt dass der generator NICHT mein fa-thema ist und ich nur am rande funktionsweise usw umschreiben soll also bitte beiträge wie "finds selber raus dafür ist die fa da" und so weiter unterlassen)

zweiter punkt ist dass es kein perfektes kraftwerk sein muss, d.h. also mit teurem hightech gerät muss ich nicht anfangen es geht nur darum irgenwas zu messen und dann mögliche verbesserungen die man in der realität macht zu erarbeiten aber eben nur schriftlich


bei meinen recherchen bin ich im modellbau auf sogenannte brushlessmotoren gestoßen, die einen ganz guten wirkungsgrad haben sollen nun eben halt drehstrom erzeugen. hab diesen motor meinem lehrer auch schon vorgestellt nun ist aber die entscheidende frage bevor ich mir einen zulege :
KANN MAN DEN DREHSTROM MIT DEN SCHULMESSGERÄTEN MESSEN ?

in der schule haben wir geräte die wechselspannung gleich in die effektivspannung umrechnen und so weiter , funktioniert dass auch mit drehstrom oder braucht man da extra geräte ?
wie ist es mit den drei anschlüssen am motor , wenn ich damit z.B. eine kleine lampe betreiben will , gibt es besondere schaltbilder ? da ich bisher nur mit zwei schaltleitungen gearbeitet habe

also ich hoffe ihr habt das grundproblem verstanden, nämlich ob ich den drehstrom irgendwie sinnvoll messen kann (ebenso spannung) und in einem schaltbild unterbringen kann ohne zuviele technische bauteile ?

ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen , danke schon mal für eure antworten

lg lukas

BID = 717496

Jornbyte

Moderator



Beiträge: 7055

 

  

Deine Tastatur ist Defekt, außer bei dem roten Schriftzug der sehr nach Brüllen oder lautes Schreien wirkt. Schreib deinen Text nochmal in leserliche Form, sonst bekommst du hier keine Antwort.

_________________
mfg Jornbyte

Es handelt sich bei dem Tipp nicht um eine Rechtsverbindliche Auskunft und
wer Tippfehler findet, kann sie behalten.

BID = 717498

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
habe mich angemeldet da ich in einem kleine delirium stecke und der rat von erfahrenen elektrotechnikern benötige.
Mein Rat:
Warte einfach bis du wieder nüchtern bist und dann lass dir von deinem Arzt oder Apotheker eine Kopfschmerztablette geben.

BID = 717501

lukasmusky

Gerade angekommen


Beiträge: 5
Wohnort: Geiselbach

@perl : Jaa danke ganz ehrlich auf so eine antwort hab ich gewartet


....

Wie meinst du das mit dem leserlich schreiben ? wegen der groß- und kleinschreibung
hab gedacht das wäre nicht so wichtig , ABER wenn ihr darauf besteht kann ich es noch mal überarbeiten und wegen dem roten Schriftzug ... sorry ich wollte nur die Frage hervorheben wusste nicht dass sie so extrem hervorsticht kannte mich ja noch nicht mit den Tools aus

wenns nicht die Groß- und kleinschreibung ist was meinst du dann ?


hoffe jetzt ist alles geklärt

BID = 717506

Bubu83

Schreibmaschine



Beiträge: 2819
Wohnort: Allgäu

Du studierst Physik und weißt nicht, wie man Drehstrom misst? Ein angehender Elektroniker lernt das im ersten Lehrjahr...
Mit einem Dynamo, einer kleinen Glühlampe und einem Spannungsmessgerät basteln schon Hauptschüler.



Zitat :
zweiter punkt ist dass es kein perfektes kraftwerk sein muss, d.h. also mit teurem hightech gerät muss ich nicht anfangen es geht nur darum irgenwas zu messen und dann mögliche verbesserungen die man in der realität macht zu erarbeiten aber eben nur schriftlich


Der Satz ist der Oberknaller. Teures hightech-Gerät bringt überhaupt nichts, wenn man nicht weiß, wie man damit arbeitet.
Und wenn es nur darum geht, "irgendwas zu messen", dann musst du nur ein Spannungsmessgerät an die Motorspule anschließen. Wenn du das Messgerät auf "Ohm" stellst, zeigt das Messgerät sogar was an, wenn sich der Motor nicht dreht.



Zitat :
wenn ich damit z.B. eine kleine lampe betreiben will , gibt es besondere schaltbilder ? da ich bisher nur mit zwei schaltleitungen gearbeitet habe


Darf man wissen, an welcher Uni du studierst?


Um dir wirklich helfen zu können, solltest du etwas mehr darüber schreiben, welche Messgeräte du zur Verfügung hast.

Und hier noch paar nützliche Links:
Drehstrom
Animation Drehstrom
Stern/Dreieckschaltung


Darf ich mal ganz frech fragen, in welchem Semester du studierst?? Ich betreue grad einen Versuch eines Studenten und dieses völlig planlose und ahnungslose Vorgehen kosten mich ganz schön Nerven.... Sorry, nix gegen dich persönlich aber irgendwie bekomm ich immer mehr das Gefühl, dass eine fundierte Ausbildung sehr wertvoll ist...

Viele Grüße
Bubu

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Bubu83 am 29 Sep 2010 23:10 ]

BID = 717521

lukasmusky

Gerade angekommen


Beiträge: 5
Wohnort: Geiselbach

@bubu83: in gar keinem Semester
Bin in Bayern auf der Schule und wir müssen eine 10-15 seitige Facharbeit abliefern...vielleicht erklärt dass meine Unwissenheit , da es ja auch das erste mal ist, dass ich überhaupt mit elektrischen Geräten selbst arbeiten kann( sonst ja immer nur vom Lehrer vorgeführt )

mit dem Satz "irgendwas messen" habe ich schon die Spannung und die Stromstärke gemeint. Klar dass man mit irgendwelchen Geräten irgendwas messen kann, ich meinte damit nur, dass es NICHT entscheidend ist wie perfekt der Wirkungsgrad vom Generator ist (--> hier also kein Hightech) sondern dass es funktioniert und ich Messergebnisse bekomme
Bin bei meinen Recherchen immer wieder darauf gestoßen dass sich viele , v.a. halt im Modellbau von wo ich meinen Generator alias Elektromotor ja auch beziehe, stark auf den Wirkungsgrad geachtet wird.
Ein Motor von 80 - 100 € würde aber den Rahmen eine Facharbeit sprengen, weshalb ich mich mit einem billigeren Modell begnügen muss.

Über die Geräte kann ich nichts genaueres im Moment sagen, werde aber versuchen etwas in Erfahrung zu bringen und das morgen posten.

Mein eigentliches Problem ist ja, ob es dann möglich ist diesen Drehstrom(v.a. aber U(eff) ) aus den Brushlessmotoren mit einem verfügbaren Messgerät vernünftig zu bestimmen. Den sonst müsste ich einen normalen Gleich- oder Wechselstrommotor verwenden, welche aber ja im Wirkungsgrad viel schlechter liegen als die bürstenlosen Modelle. Diesen Punkt muss ich noch recherchieren und dann kann ich mit dem Bau beginnen...

Da ihr nun wisst dass ich KEIN Physikstudent bin sondern nur ein unerfahrener noch Schüler bitte ich euch meine planloses Vorgehen zu entschuldigen
Aber wie gesagt ist der Generator NICHT das fa-thema und ich soll auch nicht spezifisch darauf eingehen weshalb genauere Recherchen und Versuche nicht sehr sinnvoll wären , deshalb hoffe ich auf eure Unterstützung

lg lukas

BID = 717524

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Mein eigentliches Problem ist ja, ob es dann möglich ist diesen Drehstrom(v.a. aber U(eff) ) aus den Brushlessmotoren mit einem verfügbaren Messgerät vernünftig zu bestimmen.
Das kommt sehr darauf an, was du als "verfügbares Meßgerät" bezeichnest.

Mit einem Oszilloskop geht das problemlos, aber bei Volt- oder Amperemetern, egal ob analog oder digital, kommt es sehr auf deren Qualität an.
Viele der preiswerten Instrumente haben nämlich erhebliche Frequenzfehler und zeigen nur bei 50Hz genau an.
Es gibt aber auch Qualitäten, die auch noch bei 20kHz exakt arbeiten.
Da du sicherlich mit stark variierenden Frequenzen zu tun haben wirst, empfiehlt sich ein Blick in das zum Messgerät gehörende Handbuch.
Dort sollten die Fehlergrenzen aufgeführt sein. Falls nicht, ist große Vorsicht bei der Interpretation der angezeigten Werte geboten.

BID = 717541

Ltof

Inventar



Beiträge: 9255
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
Ein Motor von 80 - 100 € würde aber den Rahmen eine Facharbeit sprengen, weshalb ich mich mit einem billigeren Modell begnügen muss.

Mit dem billigen wirst Du vermutlich bessere Ergebnisse erzielen als mit dem hochgezüchteten Modellbaumotor.

Ich würde sowas nehmen:
http://www.pollin.de/shop/dt/OTU1OT......html

Oder einen gebrauchten 24V-Glockenankermotor.

Du schreibst doch selbst, dass der Generator nicht Kernthema ist. Wieso willst Du dann mit teuren Kanonen auf Spatzen schießen?

Ich glaube auch nicht, dass das Wasserrad überhaupt die Drehzahlen erreicht, bei dem der Brushless-Motor irgendetwas abgibt. Dazu noch der Stress mit dem Drehstrom oder Verluste am Gleichrichter...

_________________
„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 30 Sep 2010  8:32 ]

BID = 717545

Verlöter

Schreibmaschine



Beiträge: 1658
Wohnort: Frankfurt am Main

Ich empfehle einen Fahrraddynamo, evt. einen Nabendynamo weil er keine hohe Drehzahl erfordert. Mit etwas Glück bekommst Du so was vom Fahrradhändler in gebrauchter Ausführung geschenkt. Du hast es dann nur mit Wechselstrom zu tun, da bist Du schon genug gefordert. Mit Drehstrom kannst Du Dich im Studium immer noch beschäftigen.
Der von Ltof vorgeschalgene Motor hat ein Getriebe. Evt. ist es nicht dafür ausgelegt von der anderen Seite angetrieben zu werden.

BID = 717546

Verlöter

Schreibmaschine



Beiträge: 1658
Wohnort: Frankfurt am Main

Sorry seh grad "Direktantriebsmotor", dann wird er wohl doch kein Getriebe haben...

BID = 717551

Ltof

Inventar



Beiträge: 9255
Wohnort: Hommingberg


Offtopic :
"Direktantrieb" bezieht sich m.E. eher auf den Plattenspieler-Typ. Da der Motor in der Rubrik "Gleichtrommotoren" und nicht bei "DC-Getriebemotoren" gelistet ist, gehe ich von einem getriebelosen Motor aus. Der sieht auch nicht nach integriertem Getriebe aus.


_________________
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(Hanlon’s Razor)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 30 Sep 2010 10:18 ]

BID = 717595

lukasmusky

Gerade angekommen


Beiträge: 5
Wohnort: Geiselbach

Also ein Oszilloskop wäre schon aufzutreiben in der Schule, aber nachdem was ich mir jetzt so angeschaut und gehört habe, denke ich dass ich doch auf einen einfacheren Motor wie einen Fahrraddynamo oder einen Gleichstrommotor zurückgreifen werde. Ist alleine schon von der Schaltweise einfacher und auch von der Messung her, da hier weiß ich dass ich die Messgeräte SICHER habe
Die Sache mit dem Drehstrom wäre auch nur ein Sahnehäubchen gewesen, da wie gesagt der Wirkungsgrad der Werks nicht so verfälscht gewesen wäre.

Nun noch die Sache mit dem richtigen Motor für das Werk. Soweit wie ich das verstanden habe ist es ja auch wichtig, dass der Motor zur Leistung des Kraftwerks passt. Wollte deswegen jetzt erst einmal die Energie meines Wassers berechnen, in dem ich den Fluss pro Sekunde messe(so dann die Masse herausbekommen) mal die Höhe des Tanks und danach noch mal die Fallkonstante g . So müsste ich doch dann auf die ungefähre Leistung schließen können die mein Motor haben muss dammit das Kraftwerk anläuft?
Dann nur noch passenden Motor besorgen und loslegen

Danke schon mal für eure vielen Antworten

BID = 718137

sub205

Schriftsteller



Beiträge: 915
Wohnort: Gründau

Also nen Fahrraddynamo halte ich für ungeeignet. Zumindest die, die ich noch von früher kenne, hatten einiges an Drehmoment erfordert um überhaupt erst anzulaufen. Bei einem kleinen Wasserkraftgenerator würde das faktisch einen Stillstand der Turbine bedeuten.
Was vielleicht auch gehen würde, aber dann wieder komplizierter zu Messen wäre, ist ein kleiner Schrittmotor. Diese benötigen keine großen Drehzahlen und lassen sich idr. sehr leicht drehen. Noch dazu kann man sie aus alten Geräten ausbauen. Z.b. Drucker, Faxgeräte, ... Aber das eigentliche Problem ist: Wie bekommst du überhaupt eine vernünftige Schaufel / Turbine hin? Das ist viel schwieriger als der ganze andere Rest. Hast du dir darüber schonmal Gedanken gemacht?

Gruß, Stephan

BID = 734962

lukasmusky

Gerade angekommen


Beiträge: 5
Wohnort: Geiselbach

Also bin jetzt fast fertig nur noch ein paar Formalitäten deswegen wollte ich das Endergebnis schon nochmal hier posten

Als Generator hab ich jetzt einen leicht laufenden Fahrraddynamo verwendet und als "Turbine" ein selbst gebasteltes Schaufelrad aus Holz. ZAhnräder zur Übersetzung habe ich leider nur 1:4 gefunden ohne auf Spezialanfertigungen zurückzugreifen
Das Wasser hab ich über einen an den Gartenschlauch angeschlossenen Tank auf dem Balkon auf das Rad laufen lassen...

Gemessen hab ich eigentlich ganz gut was nur der Wirkungsgrad ist nun ja ...

0,05 %

Aber okay ist ja der Sinn einer Fa dann drüber zu schreiben was wohl schief gelaufen ist

Danke noch mal für eure Hilfe

BID = 734968

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
der Wirkungsgrad ist nun ja ...

0,05 %
Für einen HeNe-Laser wära das ein ganz akzeptabler Wirkungsgrad, für ein Kraftwerk eher nicht.


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