Eigenbau: Drehzahlvariable Generatoren und Netzeinspeisung

  • Hallo


    Ich bräuchte Informationen über Drehzahlvariable Generatoren und Netzeinspeisung.
    Prinzip:
    1. Antrieb ist drehzahlvariabel und muss vom Generator auf die gewünschte Drehzahl abgebremst werden.
    2. Der Generator besteht aus einem Permanentmagnetgenerator (NdFeBo-Permanentmagnete).
    3. Gleichrichter um aus der, Wechselspannung, Gleichspannung zu machen.
    4. Überwachung, der max. zulässigen Gleichspannung, schützt den Wechselrichter vor Überspanung.
    5. Schaltung mit der ich die Drehzahl = Leistungsabgabe vom Generator regeln kann.
    6. Wechselrichter, der aus der Gleichspannung Netzspannung mit 50Hz macht.


    Die Punkte 2,3 und 4 sind bereits erledigt.
    Der Punkt 1,5 und 6 bereitet Schwierigkeiten.
    Wie kann ich die Drehzahl regeln vom Permanentmagnetgenerator.


    Beispiele:
    Ich möchte das der Permanentmagnetgenerator mit z.B. 500 U/min läuft (geringe Leistungsabgabe und geringe Spannung) oder mit 1000U/min (hohe Leistungsabgabe und hohe Spannung).


    Frage:
    Wie kann ich das am besten Anstellen, das ich durch die Leistungsabgabe ins Netz die Drehzahl regeln kann. |:-(


    Gruß

  • Hallo,
    hast du Dort schon einmal nachgeschaut?


    1. Antrieb ist drehzahlvariabel und muss vom Generator auf die gewünschte Drehzahl abgebremst werden.


    Nur mal zum Verständniss:


    Ich habe einen Antrieb, der bei einer Gleichbleibenden Last schneller oder auch langsamer laufen würde, da sich die Antriebsleistung erhöht, oder auch vermindert...
    ...zb. eine Turbine, die mal viel und mal wenig Wasser beaufschlagt bekommt.


    Man könnte jetzt nur eine kleine "Nutzlast" (Generator) antreiben, und wenn die Turbine zuviel Leistung abgibt, diese "wegbremsen", um die Nenndrehzahlbeizubehalten. Dies wäre natürlich sehr unökonomisch.


    Jetz nehmen wir statt der Bremse einen Generator, der auch die größte Antribskraft bewälltigt. (z.b. so ein system wie oben verlinkt). Normalerweise läuft dieses system mal schnell, und mal langsam, und es wird dementsprechend mal viel und mal wenig Strom eingespeist.


    Aber das möchtest du nicht, sondern du möchtest mit der "Last" (Generator, und damit Einspeiseleistung) die Drehzahl regeln.


    Habe ich dich bis hierhin richtig verstanden? _()_


    Auf Anhieb fiele mir da eine Leistungselektronik ein, die zwischen Generator und Wechselrichter je nach Drehzahl mehr oder weniger Strom zum Wechselrichter durchlässt, evtl. noch ein zusätzlicher "Bremswiederstand" für den fall, das der Wechselrichter nicht auf die max. auftretende Belastung ausgelegt ist!


    Gruß Dachsgärtner

  • Hallo Dachsgärtner, genau richtig verstanden.


    Generator an der Turbine einfach kurzzeitig kurzschließen um die Drehzahl zu halten ist nicht Sinn der Sache und würde auch kein Problem darstellen.


    Der gesamte Aufwand wird betrieben, um die Wasserhöhe Kostand zu halten. Mit der Drehzahl ändert sich nicht nur die Leistung und Spannung, sondern auch die Wassermenge die durch die Turbine geht. Bei normalen Turbinen werden die Anstellwinkel der Schaufeln verändert um die Wassermenge zu regel, bei gleicher Turbinendrehzahl.


    Ich möchte aber einen kleinen Versuch aufbauen (so um 5 bis 10kWel) mit festem Propeller und variabler Drehzahl. Mit der Veränderung der Drehzahl kann man auch die Wassermenge regel.


    Ich dachte an einen Wechselrichter, wo die Leistungsabgabe ins Netz zum Einstellen / Regel ist. :thumbsup:


    Gruß

  • Hallo,

    Ich dachte an einen Wechselrichter, wo die Leistungsabgabe ins Netz zum Einstellen / Regel ist.


    Bei großen Maschinen / Fahrzeugen(E-Loks) hat man Frequenzumrichter, die eine parametrierbare Bremsrampe abfahren können, und dort wird der Strom auch zurückgespeist, wäre das nicht ein Ansatz?

  • hallo ..


    es gibt einen wechselrichter von sma den windboy der sollte das können , aber nicht in dieser hohen leistungsklasse.
    ich glaube der geht bis 1,5 kw maximal leistung.( oder 2,5 kw )
    dort kann man die leistungsdaten also volt und ampere so einstellen wie man es braucht.
    diese wechselrichter sind normal für windräder gedacht.


    nennt sich turbinenmode

  • Hallo KayT erst einmal DANKE für den Tipp. :herz:


    „dort kann man die leistungsdaten also volt und ampere so einstellen wie man es braucht“


    Kann man die Einstellung der Leistungsdaten auch während des Betriebs verändern, z. B. mit Potis oder über RS232.


    „WindBoy“ Windenergie ist ja ein guter Einstieg ins Thema. :suchend:
    Hat jemand Informationen im www, Seiten oder Forums die sich mit technischen und elektronischen Problemen im Bereich Windkraft beschäftigen.


    Gruß



    P.S.
    6kWel sind ja als Testanlage auch OK.

  • Hallo,

    „WindBoy“ Windenergie ist ja ein guter Einstieg ins Thema.


    Also irgentwo habe ich mal gelesen, das sich diese Windboy von den Sunnyboy nur durch den EEprom unterscheiden! _()_


    Hat jemand Informationen im www, Seiten oder Forums die sich mit technischen und elektronischen Problemen im Bereich Windkraft beschäftigen.


    Ich habe nur mal durch Zufall durch E-bay zur HP der oben Verlinkten Fa. gefunden, die bauen aber wohl auch Generatoren individuell!


    „dort kann man die leistungsdaten also volt und ampere so einstellen wie man es braucht“


    Ich weiß nicht, ich habe das so verstanden, das man die eben auf den Leistungsbereich einstellen kann, eben auf den jeweiligen Generator, aber mann müßte ja den jeweiligen "Leistungsabgriff" verändern können, um einfluß auf die Drehzahl zu nehmen.


    Wie wäre es, wenn man über einen Feldsteller die Erregerspannung eines Synchrongenerators regelt, anstelle der Generatorspannung die Drehzahl als Führungsgröße? Wenn wenig Leistung zur verfügung steht, dann halt geringe Spannung, mehr Leistung gleich mehr Spannung...
    ...ist bei der Windkraft genauso, und die Wechselrichter speisen dementsprechend ein!


    Gruß Dachsgärtner

  • guten morgen leute..



    also man kann die leistungskurve im betrieb auch unter " last " ändern..
    zumindest ist das bei meinem wechselrichter für mein windrad so. der ist aber von mastervolt.
    der windboy sollte aber auch so in etwa funzen.
    du bekommst für die wr eine software und kannst dich dann über eine schnittstelle (rs 232) an den pc hängen..
    du gibst dem wechselrichter vor bei welcher spannung er wieviel ampere "ziehen" soll , bei einem windrad ist das immer so ein problem
    deshalb sind die dinger auch so gebaut worden um bei verschiedener drehzahl des Generators( spannung) die " last" verändern zu können.
    im internet gibt es ein gutes forum darüber( bin ich auch dabei ) http://www.kleinwindanlagen.de und dann auf forum klicken..
    ich hoffe es meckert keiner wenn ich hier andere foren reinschreibe ?
    die seiten sind sehr informativ , so wie hier .. nur wird dort mehr selbst gebaut..


    beste grüße kay

  • Hallo Kay


    Warum soll den einer Meckern, wenn Du ein anderes Forum mitteilst. |__|:-)


    Das mit dem Einstellen der Last an der RS232 ist doch Super. :thumbsup::thumbsup::thumbsup:
    Ich hoffe das der RS232 Code offen ist und ich dem Mastervolt mit einem kleinen Controller steuern kann.


    Kay kannst Du mir eine Seite im Netze verraten wo der „mastervolt“ für Windräder und die Technischen Parameter auch die RS232 beschrieben wird. :-)@@(-:



    Gruß aus Franken

  • hallo ...


    ich glaube du brauchst für deine leistung doch eher die sma windboys.. mastervolt macht nur bis 550 watt.
    ob man die wechselrichter von " ausserhalb" steurn kann, kann ich nicht sagen... hab noch nicht gebraucht..
    ich steuere meinen über das rs 232 modul.
    diese spezielle seite kann ich dir leider nicht sagen, da ich sie auch nicht kenne . aber wie schon gesagt versuchs im windrad forum
    .............. dort sollen auch programmierer unterwegs sein.. :hutab:

  • Moin Moin an die Wind- und Wasserkraftfront :thumbsup:


    Habe den Tread mal überflogen und mir ist irgendwie noch Schleierhaft wie das "abbremsen" der Turbine gehen soll ?(


    Also ein WR bringt soviel Leistung(Drehzahl) bis es Auseinanderfliegt. Um das zu verhindern wird kurz vor erreichen der max.Leistung(Drehzahl) ein Shuntwiederstand zugeschalten, der macht nix anderes als nen Kurzschluss (Spannung gegen 0V Strom gegen max.) Damit übersteigt die abgenommene Leistung die max. Leistung des Windrades und es bremst ab. Sie Weggebremste Leistung ist aber pfutsch weil in Wärme umgewandelt.


    Aber HXYZ will ja die Turbine permanent bremsen - das geht aber per Shunt nicht da ja dann 0V Spannung anliegen und der WR nix mehr abbekommt.
    Normalerweise regelt ja ein WR (sowohl PV als auch Wind) immer auf die max. mögliche Leistung - weil mehr geht ja nicht. Um die Turbine zu bremsen müsste der WR aber mehr Energie ins Netz pumpen als er von der Turbine/Generator bekommt um eben zu bremsen. Und dann steht ja noch die Aufgabenstellung auf eine bestimmte Drehzahl abzubremsen und dort angekommen die ins Netz gepumpte Leistung wieder zu mindern um die Turbine nicht auf 0 zu bremsen??


    Also ganz ehrlich das traue ich einem einfachen Wind Wechselrichter nicht zu!!!


    Mfg

  • hi alikante


    ich geb dir recht mit deiner aussage.. bis auf den wechselrichter..
    ich kann hier bei meinem eine leistungkurve abfahren lassen die das windrad oder wasserrad langsam anlaufen lässt und erst später im höheren bereich
    eine große leistung abverlangt..
    oder ich gebe dem wr vor er soll ein noch größere leistung " ziehen " und dann bremst er ständig...weil das " Rad " es nicht schafft..
    hat aber das problem des schweren anlaufs... sowas kann man nur ausprobieren..

  • Hi alikante,


    du hast das genau richtig verstanden, mit dem abbremsen.
    Ich kann z. B. 10kWel bei 1000L/s Wassermenge erzeugen (Drehzahl 1000U/min). Der Bach liefert aber nur 500L/s. Da ist in einer Minute Schluss mit Stromproduktion und der Bach ist trocken.
    Folglich suche ich eine Regelung die es ermöglicht den Generator (Turbine) auf z.B. auf 500U/min (entspricht 500L/s) abzubremsen oder 700U/min=700L/s u.s.w. je nach Wassermenge.


    Im www habe ich http://www.dive-turbine.de gefunden die Firma hatte anscheinend die gleiche Idee wie ich. :thumbsup:
    Trotzdem werde ich versuchen so eine Versuchsanlage zu realisieren. :-)@@(-:


    Gruß


    P.S.
    Das Windkraft – Forum ist im Bereich Technik gut aufgestellt, zu meinen Problem habe ich aber noch nichts Passendes gefunden. ?(

  • Frage an die Experten hier:


    Wenn ich das richtig sehe, dann will der Windyboy Gleichspannung sehen, um die dann in 3 Phasen Netzspannung umzusetzen. Gibt es was vergleichbares auch für 3 Phasen als Quelle, also einen Frequenzumrichter mit Rückspeisung, aber auch brauchbarem Wirkungsgrad ?? Leistungsklasse: 1 mal ca. 1,5 kW und 1 mal 7,5 kW

    Lesen gefährdet die Dummheit! Denken gefährdet Vorurteile!
    Der geistige Horizont mancher Menschen hat einen Radius von NULL. Das nennen sie dann Standpunkt.