Elektromotor van een windturbine

google zoeken op: small 3 phase alternator
http://nl.aliexpress.com/store/product/Miniature-three-phase-alternato…

ad

Dank voor deze tip, was dit niet tegengekomen.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op woensdag 4 maart 2015 19:13:37 (78%)

Ivan, wat voor richting doe je?

Een "elektrische energie naar mechanische" omzetter heet een motor.
Een "mechanische energie naar elektrische" omzetter heet een generator.

Wat jij dus nodig hebt is een generator.

Die dingen zijn redelijk efficient te maken. 100W mechanisch in, >90W elektrisch uit. En, zoals je dacht zelf uitgevonden te hebben: dat werkt met magneten-of-zo.

Een generator wordt het uiteraard. Zal het snel aanpassen idd.

Ik doe bouwkunde, dus niets met elektrotechniek. Vandaar dat ik ook om advies vroeg.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op woensdag 4 maart 2015 19:13:47 (62%)

een generator wordt in het engels een alternator. (generator is alternator)
(de "is gelijk" toets doet het niet) nou dat weer ....ja soms zeggen ze ook generator.

[Bericht gewijzigd door hex173 op zondag 1 maart 2015 22:06:11 (11%)

Dit kun je rustig vergeten; een generator is "iets" meer dan een paar magneetjes en wat koperdraad. Zelfs een 4-jarige opleiding elektrotechniek is niet genoeg om zoiets helemaal te kunnen ontwerpen, simuleren en bouwen met de eerste keer een acceptabel resultaat. Daarbij heb je, naast de generator, ook vermogenselektronica nodig om de stroom uit de generator te regelen, om te zetten in iets bruikbaars om een accu mee te laden of het lichtnet in te voeden, en de maximum power point tracking te doen, wat voor een dergelijke opdracht een niet-triviaal stukje regeltechniek vereist.

Echter is het niet noodzakelijk om de generator te bouwen om het vermogen te kunnen schatten; je kunt beginnen met een inschatting van de gemiddelde windsnelheid, het oppervlak van de windmolen, en het theoretisch maximaal haalbare rendement van de windmolen zelf. Voor de regelaar en generator kun je vervolgens een schatting maken van het rendement (zoek eens naar typische koppel/toeren krommes van permanent magneet motoren en generators), en maak op die manier een orde van grootte schatting van de opbrengst.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op zondag 1 maart 2015 22:16:07 (31%)

toch nog even nagekeken: google - alternator vs generator
in de automobiel industrie schijnt een generator gelijk stroom te zijn en een alternator 3 fase.
aan boord van schepen staat vaak alternator op naamplaatjes ook grote van 6 MVA.

een windturbine in de cm grootte..?? hoeveel energie kun je uit zo'n klein opp. halen als het flink waait ????
mvrgr. Ad

[Bericht gewijzigd door hex173 op zondag 1 maart 2015 22:31:59 (19%)

Op 1 maart 2015 22:11:12 schreef SparkyGSX:
Dit kun je rustig vergeten; een generator is "iets" meer dan een paar magneetjes en wat koperdraad. Zelfs een 4-jarige opleiding elektrotechniek is niet genoeg om zoiets helemaal te kunnen ontwerpen, simuleren en bouwen met de eerste keer een acceptabel resultaat. Daarbij heb je, naast de generator, ook vermogenselektronica nodig om de stroom uit de generator te regelen, om te zetten in iets bruikbaars om een accu mee te laden of het lichtnet in te voeden, en de maximum power point tracking te doen, wat voor een dergelijke opdracht een niet-triviaal stukje regeltechniek vereist.

Echter is het niet noodzakelijk om de generator te bouwen om het vermogen te kunnen schatten; je kunt beginnen met een inschatting van de gemiddelde windsnelheid, het oppervlak van de windmolen, en het theoretisch maximaal haalbare rendement van de windmolen zelf. Voor de regelaar en generator kun je vervolgens een schatting maken van het rendement (zoek eens naar typische koppel/toeren krommes van permanent magneet motoren en generators), en maak op die manier een orde van grootte schatting van de opbrengst.

Dat gevoel heb ik ook na het lezen en doorbladeren van een aantal boeken. Het volledig ontwerpen (en bouwen) van het systeem zat er ook niet in hoor, echter wou ik het wel zoverre hebben dat het zoveel mogelijk klopt zegmaar.
Het laatste wat je zegt is inderdaad een goed plan...ik had al een hele berekening gemaakt (incl windsnelheden etc) maar dan opwekking capaciteit van een grote windturbine gebruikt, gekeken naar de diameter van deze grotere, deze verkleind naar mijn afmetingen, en zo tot het vermogen gekomen van mijn kleinere turbines. Echter was dit niet genoeg en moest de generator ook in de berekening 'terugkomen'. Zoals hex173 al poste, zijn er al zulke generatoren en moet erachter komen wat het vermogen is bij de verschillende snelheden.
Ik moet nog onderzoek doen, maar zijn deze generatoren gebaseerd op driefasenspanning? Want ik heb gelezen en ik quote "Om de output van een generator is te vergroten door drie spoelen te gebruiken. Dit heet
een drie fasenspanning."

Op 1 maart 2015 22:22:51 schreef hex173:
toch nog even nagekeken: google - alternator vs generator
in de automobiel industrie schijnt een generator gelijk stroom te zijn en een alternator 3 fase.
aan boord van schepen staat vaak alternator op naamplaatjes ook grote van 6 MVA.

een windturbine in de cm grootte..?? hoeveel energie kun je uit zo'n klein opp. halen als het flink waait ????
mvrgr. Ad

Uit één turbine kan er idd niet echt heel veel energie opgewekt worden, maar in mijn ontwerp zit er een soort net voor mijn gevel van mijn gebouw en zit vol met windturbines (VAWT turbines). Uit mijn eerdere berekening kwam ik op een vermogen van 90 W / m²....wat weer uiteindelijk resulteerde op 86% van het primair energiegebruik. Hoop met mijn nieuwe (preciezere) berekening nog steeds in de buurt te komen

[Bericht gewijzigd door Henry S. op woensdag 4 maart 2015 19:14:16 (17%)

hoeveel is dat per turbine ? voor de gevel ?? de wind moet er wel door kunnen want als de druk voor en na turbine gelijk is doet ie niks.

[Bericht gewijzigd door hex173 op zondag 1 maart 2015 22:47:20 (66%)

0,2 W per turbine. Dit is echter een idee van een architect, ik zit nog te spelen met het aantal (dus ook de grootte) turbines per m². Het klinkt gek idd en wellicht onrealistisch, maarja theoretisch zou het haalbaar moeten zijn

0.2Watt. 86%... Lucht weegt ongeveer 1.3 kg/m3 Rendement van zo'n kleine turbine lijkt mij ook niet groot. Maar ja, dat zal wel door gerekend zijn, variabele windsnelheid verstelbare bladen, toeren regeling ??
Maar toch een mooi project weer eens wat anders.
even off topic ... wat mij verbaasd is dat er bijv. 600 MW uit de wind gehaald wordt en dat dan 150 km verderop er weer 600 MW uitgehaald kan worden enz toch mooi....
on topic

Had dan meteen gezegd dat het een idee was van een architect...

In een woord: kansloos. In iets meer woorden: een volslagen idioot idee, schijnbaar bedacht door iemand die niet wordt gehinderd door enige relevante kennis.

Voor een generator van 0.2W kun je geen elektronica maken, en dan nog verwachten dat je een zinnig vermogen overhoudt; daarbij zou het geheel, vanwege het enorme aantal en kleine formaat, exorbitant duur worden.

Je zou theoretisch alle windmolens en domme gelijkrichter kunnen geven, en proberen een converter en maximum power point tracker voor de hele opstelling in een keer te doen. Het probleem daarbij is dat die mppt veel moeilijker wordt, aangezien de U/I kromme talloze pieken en dalen zal vertonen, en de dynamica van het geheel erg onvoorspelbaar wordt. Bovendien heb je dan ook weer de spanningsval over die gelijkrichters, en dat verlies wordt relatief groter als de uitgangsspanning daalt.

Als een deel van de windmolens net iets langzamer draait dan de rest, zullen die helemaal niets bijdragen aan het totale vermogen, omdat hun spanning daar net te laag voor is. Dit effect wordt steeds sterker naarmate de generators beter worden, met een lagere interne weerstand. Als het verschil in windsnelheid niet al te groot is, zouden ze kunnen optoeren omdat ze ook geen koppel leveren. Dit zou je op kunnen lossen in de mppt, door zo veel stroom te gaan trekken dat de snelste windmolens wat aftoeren en ze allemaal mee gaan doen, en daarmee het totale vermogen maximaliseren, maar daarvoor moet de mppt uit het lokale (schijnbare) optimale punt komen, door een dal waarbij de snelste molens niet optimaal benut worden, en de langzamere nog niet meedoen.

Het domste van dit hele verhaal is proberen dit te doen zonder mensen die verstand hebben van elektromotoren, vermogenselektronica, en meet- en regeltechniek. Als bouwkundige ligt dit zo ver buiten je vakgebied dat je realistisch moet zijn, en het moet uitbesteden aan iemand die er de benodigde kennis en ervaring voor heeft.

Voor 90w/m2 heb je dus 450 alternatortjes nodig, reken eens met een dak van 100 m2 heb je 450000 van die dingen. Ik zit te wachten op de onderhoudsman, wilt u even lager inspectie en smeerbeurt uitvoeren.

Een paar jaar geleden voor het eerst van dit idee gehoord: Het hele oppervlakte van een gebouw met windmolentjes volzetten.

Geinig idee, maar praktisch ontuitvoerbaar. En dus inefficient. Architecten en bouwkundigen moeten rekening houden met de wind-druk op een gebouw. Dat kan fors zijn. Maar druk is wat anders dan energie.

Een steen die op de grond ligt duwt tegen de aarde, maar dat is nog geen energie.

Om windenergie te winnen moet je de wind afremmen. Dan haal je er energie uit. OK, dat gebeurt ook met een gebouw, maar om de energie er uit te winnen moet je dus het oppervlakte van het gebouw doorlaatbaar maken, zodat de wind er doorheen kan. Minder comfortabel voor de mensen binnen (ehh.. binnen????).

Wat misschien wel een idee is, is om op de RANDEN van het gebouw een uitbouwsel te maken dat wind vangt. Daar concentreert de wind zich een beetje en kan je een hoger rendement halen dan in de vrije lucht.

Een "rendement per oppervlakte" kan je schatten door de specs van een grote windturbine op te zoeken. En dan is het dus fout om te zeggen: mijn gebouw heeft een oppervlakte van 100mx100m, dus ... Dat rendement is geldig als de lucht er doorheen kan. En dat gaat met een gebouw niet lukken.

Ik denk ook dat dit een kansloos idee is maar een aantal reacties zijn wel heel erg negatief en schijnen niet in de gaten te hebben dat de TS het over een verticale as windturbine heeft. Daar hoeft de wind niet doorheen te gaan(richting gebouw) maar werken ook als de wind langs het gebouw waait en ook als de wind langs het gebouw omhoog waait.

Op zich waar, maar als de wind in de lengterichting langs het vlak gaat waarin de turbines zich bevinden, is het geprojecteerde oppervlak ervan ontzettend klein.

Voor een windturbine heb je niet alleen wind vanaf de voorkant nodig, maar ook VEEL vrije ruimte erachter. Je kunt er alleen energie uit halen als je de wind afremt, maar natuurlijk niet tot stilstand. De lucht achter de windturbine moet dus ook gemakkelijk weg kunnen; bij een gewone (grote) windmolen hebben obstakels honderden meters achter de molen nog steeds een significante invloed op de opbrengst.

Ik krijg heel sterk het idee dat werkelijke elektrische opbrengst in dit project volstrekt irrelevant is, en het grootste doel is te kunnen roepen "kijk eens hoe GROEN we hier bezig zijn!".

Idd Floppy, het gaat om een verticale as windturbine (VAWT). Deze komt zelfs veel beter in beweging bij zijwaartse wind. Zoals ik had beschreven maar blijkbaar niet duidelijk genoeg....de turbines zullen in een soort van net zitten, dat een stuk van de gevel af staat (momenteel op 1,2 meter. We hebben een windtunneltest gedaan en bleek de beste afstand te zijn.
Ik begrijp dat dit praktisch onuitvoerbaar is, vanwege de kosten en het onderhoud van o.a. de alternatoren. Echter hoeven we gelukkig niet naar het financiële plaatje te kijken en zal de onderhoud aangegeven worden als een groot probleem.
Ook negatieve reacties helpen dus. Bouwtechnisch zal het wel lukken, echter wist ik niet of het elektrotechnisch mogelijk is.
Ik heb trouwens een foto toegevoegd van het net, hoe deze er ongeveer uitziet.

Beste
wanneer dit net 1.2 meter van de muur staat, moet alle wind dan tussen het net en het gebouw weg geraken
of is het eerder de bedoeling dat de wind niet door het net gaat maar er langs waait?

Wanneer de wind langs het net waait, zullen de molentjes dan niet werken als ventilator aan de andere kant van het net?

eddy
ps brain stormen+ ideetjes vissen doet niemand kwaad, het is zoals kruiswoordraadsels oplossen, nutteloos maar heel prettig en uitdagend.

[Bericht gewijzigd door eddy2 op maandag 2 maart 2015 17:26:45 (15%)

Nou laten we dan maar eens wat bedenken. Als alle turbines een eigen dynamo hebben wordt het elektrisch een ramp. Gelijkstroom dynamo's hebben borstels en dat slijt natuurlijk behoorlijk. Met wisselstroom dynamo heb je een probleem dat de fase's niet gaan kloppen.Misschien gaan ze elkaar wel synchroniseren als je ze aan elkaar koppelt maar zelfs dan lijken me veel kleine dynamo's niet efficient.
Ook een mogelijkheid is om in een streng de rotors mechanisch te koppelen. Dan kun je een dynamo gebruiken per streng.

Op 2 maart 2015 12:16:28 schreef SparkyGSX:
Ik krijg heel sterk het idee dat werkelijke elektrische opbrengst in dit project volstrekt irrelevant is, en het grootste doel is te kunnen roepen "kijk eens hoe GROEN we hier bezig zijn!".

En dan wordt er gerekend met de gemiddelde windsnelheid en de opbrengst van 1 rotor die WEL goed opgesteld is. Dan krijg je getallen als: we kunnen 86% van de energie benodigd in het gebouw zelf opwekken. En in de praktijk haal je ineens maar 1% daarvan. Ooops.

Op 1 maart 2015 22:22:51 schreef hex173:...
in de automobiel industrie schijnt een generator gelijk stroom te zijn en een alternator 3 fase.

De alternator van een auto is een driefase machine met een gelijkrichter erachter.

Op 1 maart 2015 22:50:36 schreef Flegma:
0,2 W per turbine. Dit is echter een idee van een architect, ik zit nog te spelen met het aantal (dus ook de grootte) turbines per m². Het klinkt gek idd en wellicht onrealistisch, maarja theoretisch zou het haalbaar moeten zijn

Nee ook theoretisch zijn dit soort wereldvreemde ideeen niet haalbaar.

Waarom wordt er gekozen om belastingsgeld te spenderen aan het opzadelen van studenten met zo'n nutteloze zaken in wetenschappelijke richtingen?
De jaren nul waar om het even wat moest kunnen met om het even hoeveel subsidies zijn voorbij.

Als dit theoretisch volgens jou kan, heb je ofwel de situatie niet volledig uitgelegd, of je theorie is ernstig onvolledig of domweg echt fout. Dat is ook wat REW zegt; je kunt wel uitrekenen wat zo'n windmolen op zou kunnen leveren als het gebouw er niet zou zijn, maar het gebouw is er WEL, en heeft een ENORME invloed op de luchtstroom!

Daarbij kun je de opbrengst van een grote windmolen niet klakkeloos schalen naar een ander formaat, als de orde van grootte zoveel verschilt. Verschalen naar de helft of het dubbele oppervlak zou nog wel een beetje in de buurt kunnen komen, maar hiermee echt niet.

Je kunt jezelf rijk rekenen door onrealistische aannames te doen (zoals een gebouw dat geen invloed heeft, weerstand in lagers die schijnbaar lineair schalen met het formaat, etc.), maar daar heeft niemand iets aan.

Zo onhaalbaar is het gebruiken van vele 'kleine' molentjes anders ook weer niet:
http://www.arbre-a-vent.fr/Arbre-vent_31.html