Zitat :

eine Anordnung von vier Savonius-Windrädern bauen.

Wenn die 4 "Generatoren" zusammengeschaltet werden sollen, wird man um die Gleichrichtung nicht herumkommen (Es handelt sich um Wechselstromgeneratoren).
Es wird wohl kaum möglich sein, die 4 Windräder dazu zu bringen, syncron zu drehen.

Gruß
Rainer

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Fehler passieren immer wieder. Wichtig dabei ist, anschliesend noch in der Lage zu sein, davon berichten zu können!!

Hallo peregrin,
ein löbliches Vorhaben. Kugellager halte ich für den Zweck nicht für geeignet, sie drehen sich schwerer als Gleitlager, sind komplizierter zu verarbeiten, allerdings dauerhafter. Da es ja nur eine kurze Einsatzzeit haben soll spielt das keine Rolle. Egal welche Lager sollte aber sichergestellt sein dass kein Wasser eindringt, bzw. wenn doch sollte hin und wieder ein Tropen Öl dran. Solltest Du Gleitlager suchen PM an mich. In der Anleitung sind es wohl Spitzenlager, leichtgänig, aber in dieser Form wohl nur sehr kurzlebig.
Der Brücken-Gleichrichter sollte einer aus Schottkydioden sein, da ist der Spannungsfall kleiner als bei üblichen Silizium-Gleichrichten.
Eine Glättung halte ich für verzichtbar, das übernehmen die Akkus schon. Auch einen Spannungsregler um die Akkus zu laden würde ich zunächst weglassen. Ich denke die Leistung ist so gering dass die Gefahr einer Überladung nicht besteht. Der Spannungsregler hätte ja auch wieder Verluste, er benötigt einige Volt mehr als er ausgibt und einen einfachen und billigen Aufbau wolltest Du ja auch. Ich rate, zumindest in den ersten Tagen, einen Spannungsmesser anzuschießen um den Ladezustand der Akkus zu überwachen. Wenn die 3 Generatoren gleich aufgebaut sind (gleich groß, gleiche Wicklung) kann man die 3 Ausgänge der 3 Gleichrichter zusammenschalten, also 3 x plus miteinander verbinden und 3 x minus zusammenschalten. Damit dann auf 1 Akku gehen.
Der Akku sollte vor Tiefentladung geschützt werden, im einfachsten Fall durch Überwachen des Spannungsmessers und rechtzeitiges Abschalten der Beleuchtung.
Die Wicklung muss halbwegs zur Batteriespannung passen. Am besten das erste Windrad bauen und ausprobieren. Wenn man alle 4 Spulen ausführt kann man durch Reihen oder Parallelschaltung bei 4 Spulen sie in 3 verschiedenen Schaltungen verbinden. Wie in der Anleitung 4 in Reihen, alle 4 parallel, oder je zwei in Reihe, die beiden Zweige parallel zueinander. Die perfekte Lösung wäre wahrscheinlich was umschaltbares zwischen diesen 3 Schaltungen, je nach Windstärke.
Ansonsten habe ich eine Wicklerei, also PM wenn ich mit Kuperlackdraht helfen kann.

Hallo,

Vorweg danke für eure Ratschläge!

Ich steh leider ziemlich unter Zeitdruck und muss jetzt bestellen (und brauche neben der Windradsache noch Akkus für andere Zwecke).

Wegen der Akkus: Man kann ja da nicht in jeden Akkutyp einfach so Strom reinschicken ...

Bzw. wie ist das mit einem Bleiakku? Lässt sich der einfach mit einer gepulsten Gleichspannung laden?
Kann man mit dem gleichgerichteten Signal aus einem Fahrraddynamo einen 6V Bleiakku laden?

Und zurück zum Windrad: Hier dachte ich entweder an NiMH-Zellen oder eben auch Bleiakku (auch hier gepulste Gleichspannung). Was ist einfacher zu handhaben?

Danke nochmal,

peregrin.

Ich würde den 6V Blei-Gel-Akku nehmen. Beim Laden sollte er nicht über 7,2 kommen, beim Entladen nicht unter 1,8V je Zelle, darunter ist Tiefentladung, dennoch hat er es lieber wenn er möglichst nur bis zu Hälfte, besser noch weniger entladen wird. Aber das ganze braucht ja eh nur 2 Wochen halten. Um die Kurvenform des Stromes brauchst Du Dir da keine Gekanken zu machen. Ein Laden mit einem Fahrraddynamo wird wohl nur sehr schlecht gehen. Ich vermute die Spannung vom Dynamo ist nicht hoch genug. Es gibt Verluste am Gleichrichter und die Spannung mit dem man einen Akku laden will muß höher sein als die Nennspannung des Akkus. Außerdem erlaube ich mir den Hinweis das es nicht möglich sein wird die Teile zu bestellen, alles in ein paar Minuten zusammenzunageln und dann geht es. Ums Eperimentieren wirst Du nicht herumkommen.

Hallo Verlöter,

Danke für die Hinweise. Ich habe die Bestellung noch auf heute Abend rausgeschoben (Conrad ist ja Gott sei Dank schnell) und die Dinge nochmal überdacht:

Die 4 Windräder werde ich in Serie schalten und einen 6V Bleiakku vom Conrad (so ein € 10,- Ding) laden.

Dazu zwei Fragen:

Wie erreich ich am einfachsten eine Spannungsbegrenzung? Z-Diode? Wie sieht da die Schaltung aus?

Wenn kein Wind geht, würde ja der Windungsdraht der Windräder permanent Strom ziehen (aufgrund seines Leiterwiderstands). Gibt es eine simple SChaltung, mit der man erst ab einer gewissen Versorgungsspannung den Akku ankoppelt und sonst unterbricht?

Bezüglich des Fahrraddynamos: Du hast wohl recht, ich habe gesehen, die Norm für Raddynamos schreibt sogar vor, dass die Spg. nicht höher als 6V sein darf, die da rauskommt. Also nix mit 6V-Akku laden.

Gibt es eine Alternative? Eigentlich soll das ganze dazu dienen, über einen universal-USB-Lader div. Handys aufzuladen. Und der Fahrraddynamo sitzt an einem Trainings-Laufband. (es wird immer konfuser )
Also: Es wäre auch okay, dass diejenigen, die da ihr Handy laden wollen, über eine halbe Stunde laufen und das Handy hängt einfach nur dran - womöglich ohne Akku.
Aber wieder die gleiche Frage: Wie beschränke ich die Spannung, sodass der 5V USB-Lader funktionieren wird? Ich hätte einen Stepwandler hier, könnte das funktionieren (mit Schottky-Dioden-Gleichrichtung und Stützkondensator davor)? Auch nicht zu teure fertige SChaltungen wären okay! Bitte um Vorschläge.

Das ganze wir auf einem Pfadfinder-Großlager umgesetzt und vor Ort ist Zeit! Nur einkaufen muss ich alles nötige jetzt und Budget ist prinzipiell vorhanden (nur zu teuer darfs nicht werden)!

Wiederum danke für eure, vor allem Verlöters Hilfe vorweg!

Hallo peregrin!

Wie oben schon erwähnt, mußt Du den Ausgang jedes einzelnen Windrades gleichrichten, um sie zusammenschalten zu können. Damit ist dann gleichzeitig sichergestellt, das kein Strom vom Akku zurück zu den Windrädern fließen kann.
Es handelt sich um Wechselstromgeneratoren. Die kann man nicht zusammenschalten, wenn sie nicht absolut synchron laufen!
Also: Erst gleichrichten und dann parallel oder in Serie schalten!

Gruß
Rainer

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Fehler passieren immer wieder. Wichtig dabei ist, anschliesend noch in der Lage zu sein, davon berichten zu können!!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Mirto am 27 Jul 2010 11:51 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Mirto am 27 Jul 2010 11:52 ]

Ohjemine, da fehlen aber noch ein paar Grundlagen. Aus den Windrädern wird eine Wechselspannung rauskommen, also kann man sie nicht direkt zusammenschalten, weder in Reihe (Serie) noch parallel. Nun brauchst Du für Deine Anwendung eine Gleichspannung, daher muß bei jedem Generator ein (Brücken)Gleichrichter nachgeschaltet werden. Erst nach den Gleichrichtern darf man zusammenschalten. Eine Reihenschaltung macht keinen Sinn aus mehrern Gründen die mir hier jetzt zu lang werden. Eine Prallelschaltung mit 2 Gen. hänge ich hier mal an. Ganz rechts die Zenerdiode. Das wäre aber auch nur ein Versuch. Da die Generatoren auch nach der Gleichrichtung keine superglatte Spannung liefern sondern eine pulsierende Gleichspannung, schwankt die Ausgangsspannung. So kann es passieren dass die Diode die Spitzen abschneidet und vielleicht dringend benötigter Strom verloren geht. Vor wenigen Wochen hat sich hier einer Gedanken um einen Solarlader gemacht. Da war ein Vorschlag hier aus dem Forum einen kleinen Verbaucher automatisch einschalten zu lassen. Es benötigt aber eine kleine Schaltung mit einer Hysteres damit es nicht zu einem Schwingen kommt. Z. B. Ein bei 7,5V aus bei 7,0V. Diese Version finde ich etwas ansprechender, allerdings weiß ich nicht ob das überaupt nötig wird, mit viel mehr als einem Frischhaltestrom wirst Du wohl gar nicht laden können.
Ein Rückstrom wird nicht fließen, das verhindern die Gleichrichter.
Zum Fahrraddynamo: Er liefert 6V Wechselspannung. Das heißt der Effektivwert der Wechselspannung beträgt 6V. Ist genormt so dass an einem Heizwiderstand eine Gleichspannung die gleiche Heizleistung hervorrufen würde wie der Effektivwert der Wechselspannung. Der Dynamo liefert irgenwas ähnliches wie eine Sinunsförmige Spannung, da gibt es dann auch Bereiche die liegen deutlich oberhalb des Effekitvwertes. (Spitzenspannung = Wurzel aus 2 x Effektivwert). Pro Halbwelle würde der Dynamo also nur einen kurzen Moment Strom liefern können, die andere Zeit liegt seine Spannung unterhalb der bnötigten. Siehe auch Wikipedia "Glättung". Den dort verwendeten Kondensator kann man mal als Batterie betrachten um das ganze Verständlich zu halten. Aber Versuch macht kluch. Man braucht ja nur ein Fahrrad, einen Dynamo, einen Gleichrichter, ein Meßgerät, besser ein Oszyloskop, einen Akku, einen der am Rad dreht. Irgendwie war es hier glaub ich schon mal Thema mit nem Dynamo das Handy aufzuladen.Von der Industrie gibt es da auch was, vielleicht hat jemand einen Link.

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Sorry, ich war zu unpräzise - natürlich würde ich die Windräder nach erfolgter Gleichrichtung (je Windrad) zusammenschalten. Soweit reichen die Grundlagen noch

Auch die Glättung je Rad ist nötig, da sonst Peaks überlagert das Summensignal nochmal "hässlicher" machen.

Ok, das mit dem Rückstrom ist dann klar - danke!

Aber warum kann ich sie nicht in Serie schalten? Wenn ich davon ausgehe, dass sie zwar nicht synchron, aber ungefähr gleich schnell und effektiv arbeiten? Meinst du, der Widerstand über all die Wicklungen wäre zu hoch, als dass ein noch sinnvoller Ladestrom rauskäme?

Das Problem ist, dass ich mit einem Windrad kaum auf >6V kommen werde. Ich würde aber gern dieses Spannungsniveau verwenden - erstens wegen einfach verfügbarem 6V-Bleigelakku und - zweitens wegen der davon ausgehend einfachen Versorgung des USB-Laders, den ich fertig (also 5V) zukaufen würde.

Cheers, peregrin.

Das mit der Überlagerung denke ich könnte Probleme machen. Sind zufällig alle 4 bei der Kurve im Maximum habe ich viel Ausgangsleistung. Liefern 2 gerade nicht weil Nulldurchgang kommt die Spannung der anderen 2 vielleicht gar nicht über die Batteriespannung hinaus. Aber das ist nur so eine Vermutung. Vielleicht würden Kondensatoren nach jedem Gleichrichter die Sache verbessern. Wenn Du es ausprobierst veröffentliche mal das Resulatat hier. Mit fällt gerade noch ein dass die Gleichrichter ja dann auch alle in Reihe sind. Von einem Generator fließt der Strom durch 2 Dioden seines eigenen Gleichrichters, dann aber noch durch 2 Dioden jedes weiteren Gleichrichters. Die Spannungsfälle die da zusammenkommen dürften beträchtlich sein. Für eine höhere Ausgangsspannung, bei Parallelschaltung, müßte die Wicklung mehr Windungen haben, dafür darf der Draht dünner sein.

Zitat :

Aber warum kann ich sie nicht in Serie schalten? Wenn ich davon ausgehe, dass sie zwar nicht synchron, aber ungefähr gleich schnell und effektiv arbeiten? Meinst du, der Widerstand über all die Wicklungen wäre zu hoch, als dass ein noch sinnvoller Ladestrom rauskäme?

Die Generatoren wären ja gar nicht in Reihe geschaltet, nur die Gleichrichter (siehe Anhang), daher würden sich auch nicht die Innenwiderstände der Wicklungen adieren, wohl aber die Spannungsfälle der Gleichrichter.

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Wie wäre es damit, alle Generatoren direkt in Reihe zu schalten und dann nur einen Gleichrichter zu benutzen?

Lieber Sam2,
wir haben Wechselstromgeneratoren, Phasenlage und Frequenz sind nicht synchron.

Na und???

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"Das Gerät habe ich vor soundsoviel Jahren bei Ihnen gekauft! Immer ist es gegangen, immer. Aber seit gestern früh geht es plötzlich nicht mehr. Sagen Sie mal, DA STIMMT DOCH WAS NICHT???"

Hallo Sam2,
wäre die Phasenlage von 2 Generatoren um 180° versetzt heben sich die Spannungen auf, Ausgangsspannung 0V