Nachdem ich nun schon ein Windrad aufs Dach gebaut habe, muss jetzt noch der geeignete Generator ran. Der Versuch einen Permanentmagnet-Elektromotor als Generator zu verwenden und diesen mittels Rundriemen am Windrad anzubinden ist erwartungsgemäß der volle Reinfall gewesen.
Tipp: Nichts einreden lassen! – Riemen, Getriebe oder sonstige Übersetzungen verderben das gesamte Windradprojekt. Ohne Last läuft das Windrad bei unter 2m/s an. Allein den Motor (Generator) in Drehung zu versetzen brauchte 5m/s Wind. Das reichte aber auch nicht. Ladespannung für die Autobatterie kam erst bei richtig fett Wind, wie es im Monat vielleicht 20 Stunden vorkommt. Die Ladeleistung lag dann bei ca. 5 Watt. -> Abhaken!
Back to the roots;
Ein Scheibengenerator ist für geringe Drehzahlen geeignet. Je größer der Durchmesser ist, desto höher ist die Winkelgeschwindigkeit. Das ist von Vorteil, da ab 60 U/min mindestens 1 Watt kommen soll.
Es gibt ja diverse Beispiele im Netz, die Eigenbauprojekte von Scheibengeneratoren zeigen. Die meisten sehen recht massiv aus, basieren auf Bremsscheiben für den Stator und sind für höhere Drehzahlen (500/min und höher) ausgelegt. Es lässt sich aber viel lernen.
Ich will es diesmal gleich richtig machen und plane einen 3-Phasen Generator. Das Verhältnis Magneten zu Spulen beträgt 4:3. Die Webseite beschreibt es recht schön. Des weiteren sind die Spulen so aufzubauen, dass die Magneten in die Mitte passen, ohne von Leitern überdeckt zu werden.
Ich habe mich für ein Kreissägeblatt mit 41,5cm Durchmesser entschieden. Zudem habe ich mir bei Ebay 30 Magneten mit einem Durchmesser von 28,8mm und 3,3mm Stärke gekauft. Haftkraft 28KG/Magnet! Ich hätte gern stärkere (dickere) Magneten genommen, bin aber ehrlich gesagt zu geizig gewesen 5€ oder mehr pro Magnet auszugeben. -> Ich benötige genau 28 davon, die in einem Radius von 185mm vom Kreismittelpunkt zum Magnetmittelpunkt im Abstand von ca. 12,86 Grad angebracht werden.
Die Spulen werden im Winkel von 17,14 Grad angeordnet, so dass das Verhältnis von 4:3 eingehalten wird. Für die ersten Versuche werde ich eine Spule je Phase verwenden.
Der Aufbau:
Um die Magneten an der richtigen Stelle aufkleben zu können, habe ich mir eine Schablone aus Sperrholz ausgesägt.
Es war mir zu riskant die Position nur auf dem Blatt zu markieren und zu hoffen, dass die Magneten sich genau positionieren lassen, ohne sich anzuziehen.
Schließlich schwimmen die Teile ein wenig auf dem Kleber.
Ich habe UHU Endfest 300 genommen. Das sollte halten.
Die Zeichnung für die Bohrlöcher der Schablone, habe ich mit free-cad erstellt.
Das ganze wurde dann in Inkscape als SVG-Grafik übertragen ausgedruckt und aufgeklebt.
Aussägen, fertig!
Da der Stator sich auch drehen muss, habe ich kurzerhand eine drehbare Unterlage für einen Fernseher oder ähnliches mittig unter gelegt. Für Versuchszwecke funktioniert das recht gut. Hier ist es im Video zu sehen.
Wer auf das Free-Cad Logo klickt, kann sich sofern er Free-Cad installiert hat meine Konstruktionszeichnung runter laden, genau so wie die Zeichnung zur Bohrschablone sich hinter dem SVG Logo verbirgt. Als Editor für die SVG Grafiken eignet sich am besten Inkscape.
