Eigenbau: Motor Generator Kombination für Einspeisung

    Hallo alle zusammen,


    dies ist mein erster Beitrag in diesem Forum und deshalb möchte ich mich erstmal Vorstellen.


    Mein Name ist Thilo und ich betreibe zu Hause momentan eine 9,9kwp PV Anlage zusammen mit 2 x 1Phasen Sunnny Boy 5000TL,einem Sunny Island 6.0H, 28,8kwh Blei Speicher und einer Umschalteinrichtung für Notsrom bzw. Autarkie mit PHASENKOPPLUNG.


    Nun zu meiner ersten Frage.


    Ich habe einen R180 China Diesel mit 5,88kw Leistung bei ca. 2600U/min.
    Diesen Generator möchte ich über einen Asynchronmotor an das Netz anschließen bzgl. Einspeisung (falls mein Stromspeicher nichts mehr aufnehmen kann)
    Ich gehe davon aus, dass der Motor bei 1500U/min (was die 4 poligen Asynchronmotoren ja brauchen) ca. 3-4kw an der Welle liefert. Ist es nun besser einen etwas größeren Motor/Generator zu beschaffen z.B. 4kw oder 5kw oder lieber nur einen 3kw Motor/Generator?
    Würde ein zu großer Motor/Generator meinen Diesel evtl abwürgen wenn ein Vebraucher tatsächlich einmal 4kw brauchen würde aber der Motor dies nicht bringen kann?


    Nun zu Frage 2.
    Wie Ihr oben gelesen habt besitze ich die Umschaltvorrichtung die im Notstrombetrieb eine PHASENKOPPLUNG herstellt. Dies zwingt mich bei der BHKW Einspeisung entweder über 1:Gleichrichter und 1-Phasen-Wechselrichter zu arbeiten oder 2: einen 1-Phasen 230V asynchronmotor zu benutzen. Ich favorisiere die Option 2. Nun meine Annahmen hierzu.
    -Ein 1-phasen Asynchronmotor hat den gleichen Selbstsynchronisationseigenschaften (langes Wort ;) ) wie ein 3-Phasen Asynchronmotor
    -Deshalb brauche ich nachdem ich den Motor/Generator als Anlasser benutzt habe nur dem Diesel etwas mehr Gas geben und ich speise netzsynchron Strom ein.


    P.S.: Ich habe mich bei Netze BW schon bzgl der Einspeisung informiert und brauche zwie zusätzliche Zähler. Einen für BHKW Genrator Gesamt und einen für die Einspeisung des BHKW ins Netz. So läßt sich das ganze sauber von der PV Anlage trennen. Ich möchte aber so wenig wie möglich einspeisen da das Eigenbau BHKW bestimmt keine BAFA Zulassung bekommt.


    So nun hoffe ich das ihr mir hier bzgl. meinen Fragen weiterhelfen könnt.


    Gruß,
    Thilo

    Hallo thilool und Herzlich Wilkommen im Forum!


    ich will mal versuchen Deine Fragen zu beantworten und mgl. Fehler richtig zu stellen.


    Wenn Du einen Asynchronmotor als Generator netzsynchron betreiben möchtest sind 1500U/min der Richtwert. Unterhalb dieser Drehzahl schiebt der Generator den Antriebsmotor, oberhalb wird tatsächlich Energie ins Netz eingespeist. Je schneller der Generator dreht umso mehr Leistung "erzeugt" er, umso mehr bremst er den Antriebsmotor aus. Insofern würde ein großer Generator den Diesel nicht abwürgen, auch ein zugeschalteter Verbraucher hätte keinerlei Rückwirkung auf das Netzparallel laufende Gespann.
    Wieviel Wellenleistung ein R180 auf Dauer bringen kann kannst Du sicher im Tread zum Foren-Volks-BHKW finden. Der Generator sollte nicht viel Größer bemessen sein da sonst der Wirkungsgrad leidet.


    Ja, ein Einphasiger Motor würde genauso als Generator funktionieren. Aber als Anlasser eher nicht! Da einphasige Motoren bauartbedingt nur ein sehr geringes "Losbrechmoment" erzeugen können werden in der Regel 3-phasen Motoren mit Anlaufkondensator oder mit speziellen Hilfswicklungen verwendet. Diese sind aber für 1-phasige Erzeugung ungeeignet, ich bezweifle das Du einen "echten" 1-phasen Motor in der benötigten Größe findest.


    Das BHKW benötigt keine Zulassung durch die Bafa, es muß aber die VDE Regeln erfüllen um Netzparallel betrieben zu werden. Das prüft Dein VNB ab, hat also mit Bafa nix zu tun.


    Um all das zu umgehen könntest Du aber auch exclusiv die Bleiakkus mit BHKW Strom aufladen!! Dadurch würden jegliche Probleme/Auflagen ( technischer und bürokratischer Natur ) die bei netzparalleler Fahrweise auftreten könnten ausgeschalten.


    Grüße

    Hallo alikante,


    danke für deine Hinweise.


    Ich habe folgenden 1-Phasen Asynchronmotor gefunden.
    Der sollte nach meinem Wissen die Aufgabe erfüllen können.
    http://www.js-technik.de/produ…l-100lb-3kw-4pol-b3?c=174



    Ja die Idee den Strom in meinen Stromspeicher zu laden hatte ich auch schon. Ich weiß allerdings nicht wie der Sunny Island darauf reagiert, wenn auf einmal, sozusagen, parallel zum SI den Stromspeicher lädt. Hier wird wahrscheinlich das Batteriemanagement des SI durcheinander kommen. :S
    Falls das Problem Sunny Island gelöst werden kann wäre das aber auch meine favorisierte Variante.
    Hat jemand eine Idee wie der Sunny Island bei dieser Verschaltung reagiert bzw. dies selbst so umgesetzt?


    Gruß
    Thilo

    Hallo
    Zufall ??
    ich baue gerade das gleiche auf:
    R 180---3 ph. Gen. 3 kw
    Der Motor soll mit 50 % Rapsöl und 50 % Destiliertem Wasser laufen---ein System was wir entwickeln, soll dies ermöglichen.
    Notstrom ( Haus Trennschalter v. Hand )--Netzparalell --Inselbetrieb ( Wärmepumpe mit 2,8 kw -3 ph. )
    Vormittags Stomproduktion--Nachmittags reine Wärmeproduktion.
    Bei Netzparalell zusätzlich mit einem FU
    Alles vorbereitet-hydraulische Annbindung an den Speicher
    -elekt. Anbindung in den nächsten Tagen.
    Das ganze mit Neuen Komponenten gerade mal für 5000.- Mat. Wert.
    Werde späer berichten.
    Gruß
    Erwin

    Pv seit 2000-8.67 kwp--.-therm.E.= Hackschnitzel 42%x Miscanthus 16% x Bhkw 24% x Scheitholz 8% x WW.WP 6%. x H.Öl 3%xSoTh.1%
    Pv seit 2007- 7,64 kwp     .
    Pv seit 2014 -8,16 kwp mit Elektrospeicher 11,6 kwh 3 phas.
    Bhkw eco 3.0


    Dei Verwendung von Asynchronmaschinen scheint sehr beliebt zu sein, nötigt aber zu einer konstanten Drehzahl.


    Akutelle Frequenzumrichter mit Busanschluß ermöglichen, wenn ich es nicht anders verstanden habe, neben einem sanften Motorstart (Chnaböller) auch inzwischen Rekuperation = Einspeisen ins 230/400V Netz, ein drei sonstwiepahsig mit den üblichen Wirkungsgraden.


    Da diese "Dinger" mittels SPS parametrier- und ansprechbar sind, könnte mit einer geeigneten zB. als Soft SPS und Touch Panel neben der Automatisierung, auch die Regelkreise für Heizung und Überwachung mit eingebunden werden. Kombiniert mit einer Synchronmaschine sei damit auch eine Modulation/Leistungsgerchter Betriebsweise möglich. Mit wahl einer sinnvollen SPS (kein Siemensschrott) ist sofort eine Visualiserung und Fernbedienung machbar. Eine Visu ist denkbar einfach und belanglos - Speicherinhalt auswählen, anzeigen lassen - klick klick - fertig....


    Mit einem solchen System läßt sich jedes BHKW sofort parametrisieren und selbst stricken. Natürlich kann über Schritmotorschnitstellen ebenso die Gemsichbildung und/oder die Drosselklappe angesteuert werden. Soll das insgesamt noch Sicherheitsrichtlinien entsprechen, verwendet man die entsprechenden und zugelassenen Sicherheitsklemmen.



    Das Ergebnis wäre dann frei von äußeren Zwängen, braucht sich nicht verstecken und liefert ein optimales Ergebnis, das zudem wartbar ist, da Standardkomponenten verwendet werden und nicht an Elektronik gebastelt werden muss - lediglich anklemmen und glücklich sein.




    Von den Blindleistungsasynchrondingern die nie mit optimaler Wäremeleistung laufen kann man drüber nachdenken, meine Meinung - nicht erstrebenswert.

    An einen Frequenzumrichter hatte ich auch schon gedacht. Ich habe allerdings die Funktionsweise noch nicht richtig verstanden. Man kann damit die Drehzahl eines Motors steuern aber wie funktioniert die Netzsynchronisation in die Gegenrichtung beim Einspeisen. Hierzu habe ich noch keine Infos gefunden. ?(


    Ein Problem wurde aber bisher übersehen.
    Wenn mein System in den Notstrom/Inselmodus geht habe ich eine Phasenkopplung. :huh:
    D.h ein 3-phasiges System würde dann nicht mehr funktionieren. Genau aus dem Grund habe ich aus 2x einphasige PV-Wechselrichter anstatt eines 3-phasigen.


    Ich hatte auch schon die Idee den 3-Phasen Asynchronmotor gleichzurichten und die 570V DC auf einen PV Wechselrichter zu geben. Theoretische hätte ich dann genau das, was ich brauche. Netzsynchron, ENS und 1-phasig. Tja leider haben die dummen DInger alle einen MPP-Tracker welcher mir den Motor/Generator abwürgt. Tipps hierzu nehme ich gerne entgegen.


    Gruß

    Ich bin nicht aus der Invertrebranche - aber wer aus Nürnberg kommt kann dort diesen Monat zur IPC und sich über Umrichter und SPS´sen informieren.


    Ich garantiere - da werden ganz neue Perspektiven aufgezeigt :)



    Im Idealfall regelt der Tracker doch annahmsweise auf Maximum. Das ist beim Asynchronmotor nahe dem Kippmoment - ist der MPP zu träge - dann kippt´s und der Generator bleibt stehen. Klingt etwas nach einem Auslgegungsproblem ?


    Baslten und Probieren - es ist wohl jedem klar - es gilt TRY&ERROR und viele Gedanken sind schön, letzlich wird es anders gelöst als angedacht. Eher selten funktioniert etwas sofort.....


    Weitermachen und es hinnehmen - es geht auch mal was kaputt, kostet Geld und vieles ist ein Fehlkauf.

    Einmal editiert, zuletzt von Gekritzel ()

    Zitat von thilool

    Ich hatte auch schon die Idee den 3-Phasen Asynchronmotor gleichzurichten und die 570V DC auf einen PV Wechselrichter zu geben.


    Wie du selbst schone erkannt hast klappt das nicht wegen des MPP-Trackers, was auch kein "Auslegungsproblem" 8| ist. Daher eher ein Wechselrichter für Windrad oder Wasserturbine.


    Und ein permanenterregter Generator. Eine Assynchronmaschine braucht die Netzspannung. Es gibt zwar Möglichkeiten einer Eigenerregung, aber die funktioniert nur auf einem Arbeitspunkt (für die Insel eher ungüsntig). Da ist man mit Permanentmagneten im Läufer schon flexibler.


    Zitat von thilool

    Man kann damit die Drehzahl eines Motors steuern aber wie funktioniert die Netzsynchronisation in die Gegenrichtung beim Einspeisen.


    Das macht der WR, aber nur solange auch Netzspannung da ist. Für Inselbetrieb wird das nicht gehen.


    Zitat von Gekritzel

    Mit wahl einer sinnvollen SPS ist sofort eine Visualiserung und Fernbedienung machbar. Eine Visu ist denkbar einfach und belanglos - Speicherinhalt auswählen, anzeigen lassen - klick klick - fertig....


    Da geht mir das Messer in der Tasche auf. :cursing:
    Wie man sowas nur behaupten kann.



    mfg JAU

    Nein,


    PV WR mit Generator geht nicht schon gar nicht asynchron ( keine Erregerspannung ). Mit Permanentmagnetgenerator und Windwechselrichter sollte es aber gehen.


    Direkt die Drehzahl des Antriebsmotors steuern kann ein FU nicht. Er nimmt die vom Generator erzeugte elektrische Energie ( Spannung,Strom,Frequenz ungleich Netz ) auf und wandelt diese in netzkonforme Größen.


    Grüße


    PS: Jau war da wieder schneller :thumbup:

    JAU


    Erfahrungswerte und praktische Umsetzung :)


    Leider mit der minderwertigen Siemens S7 - der letzte Dreck....


    Wenn ich mir andere Visu´s ansehe, die arbeiten vergleichbar. Es werden Inhalte von "Speicherzellen" angezeigt und das Verhalten der Oberfläche ebenso gesteuert. Eine Web-Variante kann gegebenfalls dierekt die SPS ermöglichen - einfacher ist, keine Siemens zu verwenden :)




    Ja - Asynchronmaschinen sind wenig optimal - exakt meine Meinung. Es gibt aber halt auch echte Generatoren mit Erregerwicklung - darf man auch verwenden, nur wie es dann mit dem Powerstart aussieht ?


    Es gibt die "dollsten" Dinger - zB. Waschmaschinenmotor - allerdings ältere Bauart, denn heute sind das permanenterregte Drehstrommotren ohne Riemenantrieb. Vor 20 Jahren waren das Universalmotore, Haupt und Nebenschlußfähig sowie ein BEtrieb als Kondensatormotor - ziemlich geniale Dinger.


    Hauptschluzß - für hohes Anfangsmoment dann Umschaltung auf:
    Nebenschluß - für hohe Drehzahl/Schleudern
    Kondensatormotor - für links/rechts drehen/Waschen


    Daher hatte so ein Motor Kohelbürsten und Kondensatoren :):):):)



    Ich bin da aber allzulange raus und würde mich effektiv auf permanenterregte Motoren konzentrieren. Ich kann einen in den Markt schmießen - nahezu neu - ca. 1KW in sehr hoher Qualität für geringe Drehzahlen. Bei 3000Umin sollte der auch 2..3Kw bringen. Bei Interesse schau ich geneuer hin - liegt hier eh nur im Weg.

    6 Mal editiert, zuletzt von Gekritzel ()

    Ich habe den Seitenhieb auf Siemens mit Absicht nicht mit zitiert (das ganze Zitat ist etwas unglücklich). Aber die Behauptung man könnte "mal eben" eine Regelung in einer SPS realisieren und bräuchte die Visualisierung nur mal eben zusammenklicken ist einfach nur falsch. Jemand der kein Erfahrung mit Programmierung und den nötigen Softwaretools hat wird da seeeehr lange dran arbeiten.


    Das sind meine Erfahrung im Umgang mit Steuerungen die auf dem Dienstweg zusammengeklöppelt wurden. :pinch:




    mfg JAU

    Man kann es sich auch als schwer einreden, ich fand es eher primitiv und die Probleme bereitete eher die unfähige WinCCflexible von Siemens.


    Ich kann nur jedes andere System - oder Hersteller empfehlen.


    Selbst für den RAPI gibt es eine einfach Visu - ich kenne mich damit aber nicht ausreichend aus und zu welchem Bussystem der Rapi wie funktionieren könnte - sei etwas für Bastler...


    Genau von diesen Bastellösungen würd eich Abstand nehmen. Dann kostet es jalt einen Tausender mehr - naund.... dafür gibt es definierte SChnitstellen, Protokolle und fertige Lösungen.


    Es muß kaum jeder SPS´ler jedesmal einen digitalen Regler neu erfinden - ....

    Ich habe mal noch etwas weiter nachgeforscht und festgestellt, dass die SMA Wechselrichter (Sunny Boy und Co) alle auch die Betriebsart "Turbine" haben. Bei dieser Betriesart ist der MPP Tracker abgeschaltet und hier kann der SMA PV Wechselrichter auch für andere Generatoren verwendet werden.
    Allerdings gibt SMA nur bei Windy Boy Wechselrichtern eine Gewährleistung auf diese Geräte. Wenn man also die Umstellung an einem PV-Wechselrichter macht ist man auch sich alleine gestellt wenn mal etwas kaputt gehen sollte. Es scheint aber nur ein Software Thema bei den SAM Produkten zu sein.


    Bzgl. des Inselbetriebs. Bei mir würde auch hier ein Asynchronmotor funktionieren da ich einene Sunny Island habe. Dieser baut ein autarkes Ersatzstromnetz auf womit dann auch meine PV Wechslerichter wieder funktionieren und somit auch ein Asynchronmotor. Problem, ich habe die Phasenkopplung die mir dann nur 230v Wechselstrom ohne Phasenversatz auf ALLEN 3 Phasen liefert.


    Was ich alerdings noch nicht verstanden habe, warum dieser Motor http://www.js-technik.de/produ…l-100lb-3kw-4pol-b3?c=174
    nicht im Generator betrieb funktionieren sollte. Welche Rolle spielen die Kondensatoren im Generator betrieb das es nicht funktioniert. Im Motorbetrieb stellen Sie wahrscheinlich den Phasenversatz sicher (l Steinmetz-Schaltung)
    Hier noch ein weitere Link: http://elektronik-kurs.net/ele…ldes-im-einphasenbetrieb/


    Gruß