direct drive generator

Kijk, nu nog een belasting, in de meest simpele vorm is dat een plaat met gloeilampen of iets in die richting.

Ik wil de proefopstelling nog wat aanpassen en verstevigen.
Maar wel zo licht mogelijk houden zodat ik hem mee kan nemen naar iemand die mij kan helpen met testen, en bepalen welke belasting je aan deze generator kan hangen.

Misschien kan je ook het rendement meten, 3 fase Wattmeter tussen converter en motor en vervolgens de spanning over bv een straalkacheltje meten. Als je in de buurt van Eindhoven woont kan ik evt. helpen met de Wattmeter..

Mooi project en bijzonder knap gemaakt !

Het rendement van de generator bepaal je door het koppel en toerental te meten, en het vermogen dat je er elektrisch weer uit haalt. Op die manier heeft het rendement van de motor en vertraging geen invloed.

Een stel gloeilampen lijkt me onhandig, omdat de weerstand daarvan veranderd met de temperatuur. Ik zou proberen de spanning of stroom constant te houden. De stroom constant houden (of regelbaar) maken zou ideaal zijn, als je het toerental van de motor contant houdt, maar dat is lastig. Als je een 3-fase gelijkrichter gebruikt, en die belast met een aantal diodes in serie, kun je de spanning in stappen van 0.7V redelijk constant houden.

Ook op Fieldlines leuke reacties van windmolenvrienden.

https://www.fieldlines.com/index.php/topic,149398.140.html

Op 4 februari 2019 11:20:44 schreef m.bouwer:
Ook op Fieldlines leuke reacties van windmolenvrienden.

https://www.fieldlines.com/index.php/topic,149398.140.html

Als je er niet uit komt moet je daar eens de topics van Adriaan Kragten lezen. Hij heeft een schat aan professionele ervaring maar blijft trouw aan kleinschalige principes. Heeft jaren gewerkt bij TU-Eindhoven en heeft veel meegedacht met Lagerwey.

Vaak lees ik waardevolle informatie van hem, en we hebben ook wel contact gehad.
Maar hij is al wat ouder, wil niks meer bouwen en dat moet ik respecteren.

Maar mijn overtuiging is dat ik niet in mijn eentje een kleine windmolen kan bouwen.
Samenwerking geeft meer kans op succes.
Ook al omdat de molen niet persé direct in mijn tuin hoeft te staan.

Ik weet dat je met frequentie regelaars ook het koppel erg makkelijk kan meten. Je zou eens kunnen kijken of je er een te pakken kan krijgen?

Het koppel wat je dan meet met de frequentie regelaar zal wel overeenkomen met de weegschaalmeting denk ik.
Eigenlijk gaat het om het bepalen van het vermogen wat je aan de generator kan onttrekken zonder dat die te warm wordt.

De spoelen zijn nu met elkaar verbonden volgens een schema van Skylar http://www.bavaria-direct.co.za/scheme/calculator/

Aansluitschema van de spoelen. Sterpunt A1-in + B4-in + C7-in

Bij 100 rpm meet ik 72,5 volt tussen de fases en 41 volt tussen de fase en de 0
Hoe nu verder om dit te gaan benutten?

Nu kun je de generator gaan belasten met een X stroom om te zien hoeveel de spanning inzakt, net voordat de spanning in begint te zakken is de stroom die je generator kan leveren.

Als belasting kun je een lamp gebruiken van verschillende vermogens, of je schakelt iedere keer een lamp bij tot dat de spanning inzakt. Het wattage van de lampen tel je op voor het totaal vermogen van je belasting. En nu kun je ook zien wat het koppel is wat je wieken moeten leveren om dat vermogen uit de generator te halen.

In plaats van lampen kun je ook vermogensweerstanden gebruiken, of verwarmingselementen.

Als ik het toerental van mijn proefopstelling zover terugbreng dat ik nog maar 12 volt tussen de fase en de 0 meet:

Wordt het dan niet eenvoudiger om een geschikte belasting voor de generator te vinden?

Ik heb zelf een omgebouwde 230V kachel staan, waarvan ik de verwarmingselementen los heb gemaakt van de 230V, en in elk van de 2 elementen nog 2 aftakkingen heb gemaakt. Op die manier is het nu een serieschakeling van 6 secties van 16 ohm elk, en door die op verschillende manieren parallel en/of in serie te schakelen, kan ik daar 25 unieke weerstanden maken, van 2.7 tot 96 ohm. Met een spanning van 72V geeft van 54 tot 1944W, met vooral veel stappen (21) onder de 10A dus 720W.

Met zo'n kacheltje (met draad als verwarmingselement) en een 3-fase gelijkrichter (dus 6 diodes) ben je er.

De fases hebben een weerstand van zo'n 13 OHm. Dus bij die 100RPM zit het kortsluit vermogen op 400W. Het maximale vermogen wat je bij 100RPM er uit kan halen ligt dan bij 100W, mits de generator zelf ook in staat is om 100W aan warmte te dissipieren.

Op 14 februari 2019 10:32:56 schreef rew:
De fases hebben een weerstand van zo'n 13 OHm.

Hoe weet je dat? heb waarschijnlijk iets gemist..

Dat niet alleen; het zou 400W zijn als je 2 fases kortsluit en de 3de los laat hangen, en als de spoelen geen inductie hebben (hint: het zijn spoelen). Ik heb ook even gemist waar die 13 ohm vandaar komt, maar ik geloof dat de TS een keer bij REW geweest is met de generator, dus wellicht heeft hij het toen gemeten. In dat geval, heb je toen ook de inductie gemeten?

Het is al een aantal maanden geleden dat ik schreef over 45 spoelen van 150 windingen en iets meer dan 0,8 ohm. Voor 1 fase meet ik 13 ohm en dat heb ik ook aan Rew doorgegeven.

Om de wiekverstelling te maken wil ik verder gaan met een meer realistische proefopstelling op het bovenstuk van de mast.
Bij 30 tpm (zoals de molens om ons heen) meet ik 24 volt tussen de fases.

Op 15 februari 2019 11:09:21 schreef m.bouwer:
Om de wiekverstelling te maken wil ik verder gaan met een meer realistische proefopstelling op het bovenstuk van de mast.
Bij 30 tpm (zoals de molens om ons heen) meet ik 24 volt tussen de fases.

Heb je hem nu al belast gemeten, ik denk dat je dat eerst moet doen. Dan weet je ook wat het koppel is wat je wieken moeten leveren. En misschien moet je wel wat in toeren omhoog onder belasting.

Elektro is niet mijn vakgebied. Omdat ik mijn generator niet wil stukmaken had ik gedacht om over enige tijd Rew te vragen voor
metingen en mogelijke belastingen.
Er zijn veel verbeterpunten denk ik.

Nu ben ik bezig met de wiek-ophanging. Actieve wiek-verstelling is ook een issue.

Hij KAN niet stuk..... mits je hem niet te heet laat worden.

Dus als je de temperatuur in de gaten houdt, kan je experimenteren wat je wilt.

Als je hem elektrisch onbelast laat ronddraaien, kan je het koppel meten. Dat is "verlies". Ga je hem elektrisch belasten, dan kan je met de onbelaste spanning en toerental uitrekenen wat het koppel wordt. Behalve de ohmse verliezen in de spoelen mag je van een 100% rendement uitgaan.

Als de fasespanning 24V is bij 30 RPM, dan hebben we een KV van 30/24 = 1.25 RPM /V. Reken dat om naar rad/sec/V dan zit je op .131 rad/sec/V. Dat betekent dat de koppelconstante 7.64 Nm/A is.

Als we even een max van ongeveer 1A aannemen, dan komt dat dus neer op 7.6 Nm aan koppel.

Ik heb een beetje een "aparte" blik op 3-fase spanningen, stromen en vermogens. m.i. makkelijker dan wat anderen doen:

Alle spanningen zijn t.o.v. het sterpunt. Het vermogen van het geheel is 3* de stroom door ieder van de fases. Dus heb ik een 400/230 V motor (voor nederlandse "krachtstroom" met 400V tussen de fases en iedere fase 230V t.o.v. de nul), waar dan 1A door ieder van de fases loopt, dan zeg ik: Dan is het vermogen 3* 230V * 1A = 690W. Anderen gaan iets met worteldrie en 400 lopen doen en komen ook op die 690W uit. Die andere manier moet ik uit m'n hoofd leren. Mijn manier kan ik begrijpen.

Dus die "24V tussen de fases" vind ik onhandig rekenen. Ik hoor liever de fase-spanningen t.o.v. het sterpunt.

Het maken, aanpassen en verbeteren van de wiekophanging vraagt nogal wat tijd.