Finger´s elektrische Welt

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Windenergie und anderes




Weil ich endlich mal etwas machen wollte, wofür ausreichend Zeit zur Verfügung steht, habe ich jetzt im Winter begonnen, den lang gehegten Plan eines selbstgebauten Windrades in die Tat umzusetzen. Und weil ich vor kurzem mal wieder eine heftige Schrottsammelattacke ausgelebt habe, steht einiges an interessantem Material zur Verfügung.

Aus einer OLA-Verkleidung entstand Mithilfe der Dekupiersäge der Träger für die Rotorblattverstellung :


Dieser wird in der Drehbank rund gedreht und entgratet :


Insgesamt sind 3 Flügel vorgesehen.


Die Aufnahmen für die Rotoren sind aus Magnetventilkappen hergestellt und mit einer 8mm-Bohrung versehen, um die Flügelaufnamen zu lagern. Diese bestehen eingentlich aus Rührflügeln alter EasyMix-Geräte.
Auf diese ist hinten ein M8-Gewinde geschnitten, welches mit Flachmuttern von Anlaufkondensatoren gesichert ist.


Eine kleinere Platte führt von hinten dann drei Stife, welche durch Teflonbuchsen (wegen der geringeren Reibung) nach vorne geführt werden.


Dort wird dann der Anstellwinkel der Rotoren durch geschlitzte Aufnehmer eingestellt :


Und damit man sich das Prinzip besser vorstellen kann, gibt es noch ein kleines Filmchen (1MB) dazu.


Als nächstes kommen die Flügel.
Das Windrad soll nach dem Auftriebsprinzip arbeiten, also ist ein Tragflügelprofil notwendig. Dieses soll auf einem Styroporkern entstehen, also flugs eine Styroporsäge aus einem Kinderbesenstiel gebaut :


In diese Vertiefung wird mit Alleskleber (ja, das funktioniert. Der Kleber muß nur billig genug sein) eine Alu-Platte mit Einpressmuttern eingeklebt.


Auf die Seiten kommen kleine Hölzchen, die das Profil abbilden, und dann wird mit der Styroporsäge das Ding in Form gebracht (dies ist der erste Prototyp) :


Anschliessend wird der Flügel mit Kunstharz und Glasmatten laminiert. Wie man hier sieht, ist alles in die Hose gegangen, was man sich nur vorstellen kann.
Es war viel zu kalt draussen, das Harz hatte die Konsistenz von Grafschafter Goldsaft am Nordpol, die Glasmatten waren kein richtiges Gewebe, sondern Flies, was dazu führte, das sich der Großteil am Pinsel zusammenrottete um einen Überfall auf meine Hose auszuführen (was übrigens gelungen ist) und (was ich nicht wusste) zu guter Letzt löst Polyesterharz Styropor auf !


Also zurück ans Reissbrett.

SCHEISSE


Nach einigem Suchen bin ich auf einen Verpackungsschaum gestossen, der mit einem heissen Draht geschnitten werden kann und die Lösungsmittel des Polyesterharzes aushält. Das Temperaturproblem besteht aber immer noch (0°C draussen). Im ersten Ansatz wollte ich mir eine beheizte Kiste bauen, in der ich draussen arbeiten kann.
Versuche mit einem beheizten Umzugskarton verliefen aber enttäuschend. Der Energiebedarf wäre immens (so ein Karton isoliert nicht besonders gut).
Also habe ich den Karton in meine Werkstatt verlagert und eine Absaugung vorgesehen :

Oben drauf liegt eine Scheibe aus einem bilderlosen Rahmenhalter :

und drinnen steckt ein Gebläse mit einem Staubsaugerschlauch, welcher aus dem Fenster hängt :

Der Schaum wird diesmal mit einem Fräser bearbeitet, da ich die Metallplatte auf dem Rücken verkeinert habe :

Diese wird wie immer mit Alleskleber befestigt und trägt auch schon die Nietmuttern :

Der Rest folgt wie gehabt mit den Profilbrettchen an der Seite (diesmal mit Heisskleber befestigt).
Was dann passierte, kann ich wieder mal unter Erfahrungen verbuchen. Zum einen ist ein wenig viel Harz auf dem Flügel gelandet und zum anderen ist der Flügel etwas durchgesackt und aus der Form gegangen. Und als ich den Aushärtevorgang mit einem 500W-Halogenstrahler, welcher durch die Scheibe in den Karton leuchtete, beschleunigen wollte...... Na ja, die thermische Stabilität von Bilderrahmenscheiben lässt echt zu wünschen übrig ! Ich hab´ den ganzen Kram dann im Stück dem örtlichen Entsorger überlassen.

Zwischenzeitlich habe ich weiter an der Mechanik gearbeitet und die Anstellwinkel-Verstellung mit einem Servo ausgestattet :

Eine kleine Elektronik sorgt hier für die Ausregelung des Anstellwinkels und kann per RS232 direkt mit einem Terminalprogramm getestet werden :

Der Anstellwinkel wird über den eingebauten Winkelenkoder des Motors aktiv ausgeregelt, wobei der Strombedarf bei ca. 70mA bei höchster Last beträgt. Zusätzlich kann die Regelung gänzlich abgeschaltet werden. Der Schaltplan liegt hier. Die Software incl. Quellcode liegt hier. Der Schaltplan wurde mit dem 30-Tage-Demo von Protel gezeichnet. Die Software kann mit dem Demo vom ImageCraft-Compiler kompiliert werden. Der Benner ist wie gewohnt Ponyprog.

Als nächstes wollte ich mich dem Generator zuwenden. Die Tests mit einigen Gleichstrommotoren waren eher enttäuschend, zumal die Haltbarkeit der Kohlen wahrscheinlich eher Anlass zu Reparaturen geben dürfte. Also habe ich einen Asynchronmotor geschlachtet, eine neue Welle gedreht und mit ein Paar Magneten beklebt (selbstverständlich mit Heisskleber) :

Auch hier ist das Ergebniss (abgesehen von einer äußerst merkwürdigen Kurvenform des Stromes) nicht befriedigend. Trotz meiner gesunden Abneigung gegen Magnetkram muß ich mich wohl oder übel mal mit der Theorie der Elektromaschinen beschäftigen.

Weil noch eine Menge Polyesterharz übrig ist, habe ich beschlossen, es für die Nabe des Windrades zu verwenden.Aus einer Styroporkugel und einem Pappring wurde mit viel Heisskleber eine Positivform :

Mit Acryllack lackiert und Vaseline als Trennmittel habe ich den Dom mit Kunstharz laminiert :

Die niedrigen Ausstentemperaturen konnte ich erfolgreich mit einer Halogenlampe im Inneren kompensieren. Womit nebenbei auch das Problem der o.g. Flügel vielleicht schon gelöst ist. Bleibt noch abzuwarten, ob sich der Lack auch als Haftvermittler eignet.

Wir basteln uns ein Atomkraftwerk !

Warum hält mich eigentlich keiner davon ab, solche Dinge zu bauen ? Der sich den Wolf bastelt..... Ich hab´ schon mal eine Tabelle mit den Windgeschwindigkeiten besorgt.

Um den Dom laufnasenfrei lackieren zu können, hab´ ich auf die Schnelle noch einen Grillmotor zweckentfremdet :

Der kurbelt das Ding sanft herum, während ich das Ding mithilfe einer Airbrushpistole lackiert habe. inzwischen sind neue Flügel entstanden, in die ich dieses mal die Rührflügel mithilfe einer Lötlampe eingeschmolzen habe :

In einem Ständer drehbar gelagert werden sie diesesmal mit Epoxidharz laminiert. Dieses bekommt ihr hier :

Hier kann man die Größenverhaltnisse abschätzen :

Nachdem ich mich ein wenig kundlich gemacht habe, hatte ich mir eine Lichtmaschine einer Ente besorgt und für zu groß befunden. Also habe ich einen Getriebemotor geschlachtet und angefangen, einen neuen Permamentmagnetbestückten Rotor zu bauen. Die Magneten bekommt ihr hier. Der Rotor besteht aus 12 Polschuhen, welche aus einer Eisenhülse geschnitten werden :

Diese bekommt von vorneherein einen geringfügig größeren Durchmesser als der Originalrotor :

Magnetisch isoliert werden die Polschuhe durch eine Teflonhülse :

Aluminiumscheiben halten später mit Passstifen die Polschuhe in ihrer Position. Im Hintergrund kann man das Statorpaket erkennen, welches wahrscheinlich noch passend umgewickelt werden muß :

Nach vielem Überlegen habe ich dann mithilfe des Dremel-Fakes von Aldi und einem Laborstativ meine Drehbank zur Schneidemaschine aufgerüstet :

Damit habe ich dann die Eisenhülse in 12 Segmente geschnitten. Um anschliessend festzustellen, daß ich mich mit der Schnittbreite verhauen habe und die Segmente noch weiter abfräsen muß.

Mit eingesetzten Magneten, abgerästen Segmenten, mittlerweile völlig aufgebrauchtem Dremel-Fake (mal sehen, ob ich neue Kugellager bekomme) und verstiftet sieht der Anker jetzt so aus :

Die Schlitze werden jetzt mit Kunstharz verfüllt und das ganze Teil auf Maß gedreht.
Als nächstes habe ich im Schweisse meines Angesichtes den Stator zerpflückt :

Mt einer kleinen Kurbelmaschine dann flugs 12 neue Wicklungen gekurbelt (das nächste mal kommt ein Motor dran, das schwör´ euch euch) :

Die werden dann in den Stator gepfriemelt und entsprechend in Reihe geschaltet.

In der Drehbank kam dann die große Ernüchterung. Durch die für 12V notwendige Drahtlänge mußte ich auf einen relativ kleinen Querschnitt des Kupferlackdrahtes zurückgreifen. Dadurch wurde die Wicklung so hochohmig, daß man bei 600 Umdrehungen pro Minute gerade 1 Watt Leistung herausbekommt.

So langsam denke ich ernsthaft darüber nach, einen großen Böller reinzustecken und den ganzen Kram um Mitternacht auf die Straße zu stellen.......

Aber ich lasse mich nicht aufhalten !

Bei Ebay also eine Entenlichtmaschine gekauft und die auch passend umgewickelt :

Und siehe da, da lässt sich schon ein wenig Leistung rausholen.
So langsam haben wir Hochsommer. Wahrscheinlich werde ich zu den Herbststürmen fertig.....

Anmerkung : Das mit den Herbststürmen hat sich auch schon erledigt, wir haben tiefsten Winter. Aber es sind mir noch etliche Projekte dazwischen gekommen.....

- Fortsetzung folgt vermutlich nie -

Notepad

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