Das Windrad und sein Generator

Der chaotische Hauptfaden

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reutron
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von reutron »

Ich bin gespannt ab welcher Windstärke du Real Energie erntest und wie viel.
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

So, hier geht es mit der Elektronik voran.
Alle Einheiten sollen über CAN-Bus miteinander kommunizieren. Das ist vielleicht etwas Overkill, aber nach einem Praktikum bei einem Fahrzeughersteller hatte ich irgendwie Lust drauf ;) . Dafür erhält jede Platine einen MCP2515 als CAN Controller und einen MCP2551 als Transceiver. Im Datenblatt des MCP2551 ist im Schaltungsbeispiel ein 60 Ohm Widerstand als Abschlusswiderstand zwischen CAN_H und CAN_L geschaltet. Muss ich diesen Jetzt an jeden MCP2551 basteln? Das würde bei 4 Busteilnehmern die Busimpendanz ziemlich gering machen. Normalerweise kenne ich den CAN Bus auch nur mit 120 Ohm Widerständen. Oder würde es reichen, wenn ich oben im Turm und auf der Backplane unten jeweils einen 120 Ohm Widerstand setze?

Vielen Dank schon mal,
Lüsterklemme
andreas6
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von andreas6 »

Ein Abschlusswiderstand kommt jedes Busende, also an den letzten Teilnehmer, wenn dort der Bus endet. Er richtet sich eher nach dem Kabel. Bei einer verdrillten Zweidrahtleitung passen 100 oder 120Ohm ganz gut.

MfG. Andreas
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Ok, vielen Dank.
Dann bekommt die Platine für den Turm einen 120 Ohm Abschlusswiderstand und einer kommt unten noch hin. :)
Anse
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Anse »

lüsterklemme2000 hat geschrieben:Alle Einheiten sollen über CAN-Bus miteinander kommunizieren. Das ist vielleicht etwas Overkill
Halt ich zwar auch etwas overkill aber warum nicht. Bin echt mal gespannt.
Hab das Thema auch gerade in Angriff genommen. Ich hab diese Module genommen: Reichelt MCP2515
Da ist alles nötige drauf, nur leider nicht wirklich viele Signale raus geführt. Für das was ich machen will reichts. Ich will einen Can-Bus abhören. Da ist der "Listen only mode" des MCP2515 ideal dafür.
Falls Du mit dem Chip wo nicht weiter kommst, ich hab mich da jetzt schon einen Weile eingelesen ;)
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Ich hatte auch erst in Erwägung gezogen solche Module zu nehmen, die alles mitbringen, aber da sowieso alles auf eine Platine mit dem Controller kommt habe ich die einzelnen ICs genommen. Ist halt etwas aufwändiger.
Ja ich bin auch sehr gespannt, demnächst steht auch mal ein erster Testlauf an, da die Platine und Software für die Gondel relativ fertig ist. Vorher ging das nicht, da aktuell die Bremse angezogen ist und die Steuerung diese dann lösen muss. Da werde ich dann erstmal einen Heizlüfter oder irgendeine andere variable Last an den Generator klemmen und das ganze von Hand regeln, um mal ein grobes Gefühl für das Regelverhalten zu bekommen ;) .

Mal eine ganz andere Frage: Der Servomotor (der als Generator dient) hat einen zweipoligen Temperaturfühler im Inneren. Bei knapp ~18°C Raumtemperatur waren das etwa 48 Ohm, bei Handwarmen 35° etwa 41 Ohm. Ich gehe daher davon aus, dass es sich um einen NTC mit 47 Ohm bei 25°C handelt. Ich finde aber nur Kennlinien für NTCs mit anderen Werten. Kann ich die Charakteristik eines NTCs mit beispielsweise 20 kOhm bei 25°C ungefähr auf meinen Temperaturfühler übertragen, sodass ich grob die Temperatur ermitteln kann?
Mit etwas Rechnerei komme ich auf ~ 8,2 Ohm bei 70°C (Wirklich viel wärmer will ich den Motor nicht laufen lassen) für meinen NTC. Klingt das plausibel?
doofi
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von doofi »

Nimm doch den Handpolitiker und wärm den Motor auf 70° auf und check' den Widerstand.
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xoexlepox
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von xoexlepox »

Mit etwas Rechnerei komme ich auf ~ 8,2 Ohm bei 70°C (Wirklich viel wärmer will ich den Motor nicht laufen lassen) für meinen NTC. Klingt das plausibel?
In meinen Unterlagen (Vishay-Datenblatt, Serie 2381 640) finde ich Faktoren von 0.15 bis 0.28 (*R25) bei 70°, das kommt also so grob hin. Nur die Kennlinien dieser Dinger sind alles anderes als gerade, also wirst du deinen NTC wohl ausmessen müssen ;)
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Vielen Dank xoexlepox und doofi. Es geht mir halt nur darum, die Generatorlast zu reduzieren, sollte dieser zu warm werden, daher kommt es hier nur auf eine ungefähre Temperaturbestimmung an.
Bezüglich des Ausmessens und dem Vorschlag mit dem Handpolitiker gibt es das Problem, dass der Generator ja schon verbaut ist und damit etwa 5,5 m über Geländehöhe hängt. Und da oben halte ich mich föhnend nicht so gerne auf :) .
An das ausmessen hätte ich früher denken sollen :roll:. Aber vielleicht vermesse ich ihn bei schönem Wetter ja doch nochmal. Aber da mein errechneter Wert ja nicht allzu weit außer kehr liegt kann ich immerhin eine ganz grobe Temperaturabschätzung vornehmen, danke.

Schönen Abend noch,
Lüsterklemme
DocDan
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von DocDan »

Viele Servomotoren haben keinen Sensor, sondern eher einen PTC-Drilling. Weil Servos auch im Stillstand voll belastbar sind, ist es gefährlich nur einen Sensor in einer Wicklung zu haben, daher kommt eben oft eine Kombination aus drei PTCs in reihe zum Einsatz, die auf alle drei Wicklungen verteilt sind.
Bei unseren Motoren stehts auf dem Typenschild (PTC / KTY).
Die PTC haben den Knick in der Kennlinie bei 145°C bis dahin fühlt sich die Wicklung noch wohl.
Bei Siemens sind bis vor ca. 2 Jahren in der Regel KTY-Sensoren zum einsatz gekommen.
Die KTY84-130 sind aber so empfindlich, das sie nach dem Messen mit nem Multimeter je nach Messstrom schon vorgeschädigt werden...
doofi
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von doofi »

lüsterklemme2000 hat geschrieben:Vielen Dank xoexlepox und doofi. Es geht mir halt nur darum, die Generatorlast zu reduzieren, sollte dieser zu warm werden, daher kommt es hier nur auf eine ungefähre Temperaturbestimmung an.
Bezüglich des Ausmessens und dem Vorschlag mit dem Handpolitiker gibt es das Problem, dass der Generator ja schon verbaut ist und damit etwa 5,5 m über Geländehöhe hängt.
Ach es geht um den Generator! Das habe ich falsch verstanden. Bei "Servomotor" habe ich direkt an den kleinen Motor der die Gondel dreht gedacht.
Den großen Motor warmzuföhnen wird wohl schwierig.
Das würde ich dann lieber mit Strom durch die Wicklung machen. Dann mit dem Infrarotthermometer ran.
5,5m sind doch noch problemlos "leiterbar".
Außerdem:
Glaubst Du wirklich dass das Ding so viel Leistung bringt dass der Generator ernsthaft warm wird?
Wünschen würde ich Dir das natürlich von ganzem Herzen.
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Das mit dem Servomotor war missverständlich vormuliert, das stimmt.
Ob es wirklich so viel Leistung bringt ist in der Tat zweifelhaft. Ich wollte mich halt damit nur für den Fall der Fälle absichern, damit da nichts passiert. Ich werde jetzt auf der Platine für den Turm eine Auswertung mit OpAmp drauflöten und dann die Rohdaten des ADCs stumpf über den CAN-Bus nach unten schicken. Die Auswertungsschaltung lege ich einfach für einen NTC mit 47 Ohm bei 25°C aus. So bin ich dann noch recht flexibel bezüglich der Auswertung und könnte später noch kalibrieren.
@DockDan:
Auf dem Typenschild des Motors, der von Wittenstein ist steht leider nichts dergleichen und ein Datenblatt zu demselben finde ich leider nicht, da die Typenbezeichnung nicht mehr vollständig lesbar ist. Aber das mit den drei Sensoren erscheint hier auch plausibel, da sich das Sensorkabel kurz vor den Wicklungen aufgeteilt hat.
DocDan
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von DocDan »

Ok, dann ist es aber nicht Sinnvoll diesen PTC-Drilling analog zu überwachen, bzw. die Überwachung sollte als Schwellwertschalter ausgeführt werden.
Folgende Technische Daten haben die PTC in unseren Servos:

Betriebsspannung, UB = max. 7,5 V
Kaltwiderstand, R25 = < 750 Ohm
Widerstand bei NAT, RNAT > 3990 Ohm
Thermische Ansprechzeit, ta < 5 s
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Es geht weiter.
Nachdem das Windrad stand wurde es Zeit, dass die Elektronik nachrückt. Zum testen war es ein Segen die Backplane einfach auf den Schreibtisch stellen zu können und die Karten zu stecken wie man wollte. Der alte Laptop lauscht der seriellen Schnittstelle und das Oszi auf dem CAN-Bus.
Bild
Dann muss noch die ehemalige Anschlusssäule vergraben werden. Welche Schließzylinder gehören dort eigentlich rein? Ich habe ein 30/10 Schließzylinder hier, jedoch ist hinten dieser "Riegel" des Zylinders in einem falschen Winkel angebracht und damit lässt sich das Schloss nicht komplett rumdrehen.
Bild
Ein paar Kabelhalter später sieht die Backplane auch von hinten ansehlich aus:
Bild
Und darf dann an ihren Bestimmungsort geschraubt werden
Bild
Nun fehlt noch das Kabel in das nächste Gebäude. Zum Glück sind es nur 15 m die zu graben sind.
Bild
Gestern war es dann Zeit für einen ersten Testlauf. Wobei wir hier nur einige etwas windigerere Böen hatten, aber keinen wirklichen Wind. Aber es dreht sich immerhin:
Bild

Schönen Sonntag noch,
Lüsterklemme
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Kuddel
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Kuddel »

Schönes Projekt. Bin mal auf die ersten Ergebnisse gesapnnt.
Für hier wäre das nichts, hier muss es etwas "sturmfester" sein ;-)
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Fritzler
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Fritzler »

Oh, die SUBD sind für draußen?
Schmier Vaseline oder so rein, die korrodieren gerne.

Die Platinen dann in Plastik70 absaufen lassen.
pfuscher
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von pfuscher »

Ganz am Anfang hast Du was von 6m/s geschrieben. Das war die Bemessungsgrundlage für max. Last, oder? Denn ernten wirst Du viel weniger:
https://www.dwd.de/DWD/klima/beratung/w ... D_0_10.jpg

Bild

Diese mittlere Windgeschwindigkeit in 10 m kannst Du dann noch mit 0,5-0,7 multiplizieren für 5m Höhe mal das Abbremsen durch die Bebauung
http://www.renewable-energy-concepts.co ... assen.html.

Hier kannst Du die Böenlast mal abschhätzen. So um die 60-90 kg/m^2, wenn das eine Wand wäre. Da kommst Du auf irgendwas von max einer Tonne. Dann kannst Du einen Faktor für die Füllung Deines Propellerkreises schätzen (Aerodynamik vor), z.B. 1/5, und Du kommst auf einen Winddruck von ... ... irgendwo unter 250kg
https://www.michael-zimnik.de/bauingeni ... ndlast.php
Für Hallentore stimmt das Tool ganz gut, leider ... ...
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

@Kuddel: Ja bei euch an der Küste weht ja ein etwas stärkerer Wind. Da bin ich eigentlich vom Standort her ein paar hundert Kilometer zu weit südlich ;)

Die Platinen werden alle noch in Teslanol t7 abgesoffen, nur zum dran rumlöten habe ich erstmal drauf verzichtet. Einfach in die Buchsen und stecker Vaseline reinschmieren?
Die 6m/s waren eher so als Maximallast angenommen, so viel Wind haben wir hier im Durchschnitt leider (zumindest in diesem Fall leider) nicht. Ich warte ja für weitere Tests noch auf etwas mehr Wind, nur kommt der meistens dann, wenn ich grade keine Zeit habe. Fällt sowas eigentlich auch in Murphys Zuständigkeitsbereich?
pfuscher
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von pfuscher »

lüsterklemme2000 hat geschrieben:Ich warte ja für weitere Tests noch auf etwas mehr Wind, nur kommt der meistens dann, wenn ich grade keine Zeit habe.
Kennst Du windy.com? https://www.windy.com/?2018-12-09-06,52 ... ,m:e5hagq2
Ist auch sonst eine brauchbare Vorhersage, auch, weil Du die Wettermodelle auswählen kannst.
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Vielen Dank für den Tip. Das kannte ich vorher nicht, sieht aber sehr brauchbar aus.
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uxlaxel
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von uxlaxel »

lüsterklemme2000 hat geschrieben:Welche Schließzylinder gehören dort eigentlich rein? Ich habe ein 30/10 Schließzylinder hier, jedoch ist hinten dieser "Riegel" des Zylinders in einem falschen Winkel angebracht und damit lässt sich das Schloss nicht komplett rumdrehen.
guck dir den zylinder mal genau an, an dem schwarzen mitnehmer ist eine messingnase, die du reindrücken kannst und den mitnehmer um 30(?) grad dann je weiter drehen kannst.
hier sieht man diese messingnase gut auf dem foto. lg axel
doofi
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von doofi »

Das geht aber definitiv nicht bei allen Zylindern.
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Hightech
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Hightech »

doofi hat geschrieben:Das geht aber definitiv nicht bei allen Zylindern.
Mir ist noch keiner untergekommen, bei dem das nicht ging.
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sukram
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von sukram »

Bei den für diese Türen/Griffe üblichen Halbzylindern ist das Standard. "Normale" Zylinder für den Hausgebrauch haben das häufig nicht.
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Hallo Axel,
danke für den Tip da habe ich gar nicht drauf geachtet.

Der Zylinder den ich hier habe hat aber tatsächlich keinen solchen Stift zum Reindrücken, da kann man nur wenn man das gesamte Schloss zerlegt, den schwarzen Mitnehmer um 180° drehen, was mich nicht weitergebracht hat.
War aber sowieso ein sehr billiger Zylinder. Dann werde ich mal einen bestellen, der solch einen Messingstift hat und mein Glück damit mal versuchen.

Der in der Ausführung Halbzylinder 30/10 müsste dann vermutlich passen?
https://www.ebay.de/itm/ABUS-EC-550-Pro ... :rk:6:pf:0
doofi
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von doofi »

Hightech hat geschrieben: Mir ist noch keiner untergekommen, bei dem das nicht ging.
Komisch. Ich habe gerade extra in meiner Schließzylinder-Schublade nachgesehen und dort liegt kein einziger bei dem das geht. Und da sind diverse richtig teuere DOM, Keso und Zeiss dabei.
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Moin,

da der Winter für Outdoorbasteleien nicht sonderlich geeignet ist, hat sich hier bisher nicht viel getan. Das 180 V Schaltnetzteil für das Drehen der Gondel ist aber fertig und montiert, sodass sich die Gondel in einem Angenehmen Tempo drehen kann.


Bild
Bild
Leider Mag der Controller nicht mehr mit dem CAN Bus sprechen, wenn ich die Schaltzeitpunkte für den Mosfet vom Schaltnetzteil über einen Timer Interrupt generiere. Da muss ich wohl nochmal bei.
So sieht übrigens die Steuerungsplatine oben im Turm aus:

Bild

Bild
Nun will ich aber auch sehen können, was die Steuerung gerade fabriziert, ohne erst mit dem Laptop am UART zu lauschen. Also muss der UART ins Haus verlegt werden. Strecke sind etwa 50 Meter. Da Kabellegen nicht in Frage kommt, wird es also was Schnurloses. 433 MHz sind aber mittlerweile etwas verseucht und daher gibts hier mal nen anderen Ansatz: Laser ;)
Also mal die Laserdiode aus einem Linienlaser genommen und eine Photodiode aus einem Laserdrucker. Die Photodiode kommt gleich mit passender Optik daher.
Bild
Dann den TX vom Controller über einen Transistor direkt an die Laserdiode gespaxt und auf der anderen Seite die Laserdiode über 10k Ohm an 5 V angeschlossen. Über dem Widerstand ergibt sich dann ein herrlicher Spannungsabfall auf dem Oszi (Schöne Bilder habe ich leider nicht):
Bild

Und auf dem Laptop kommt die Nachricht des UARTs auch ohne Probleme wieder an.

Also wurde es zeit für einen Reichweitentest. Der Laser wurde mitsamt Controllerplatine an ein stativ geklebt und neben das Windrad gestellt und auf das Dachfenster vom Dachboden ausgerichtet.

Bild

Auf dem Dachboden zeigt sich dann aber kein punktförmiger Laser mehr, sondern eine Leuchterscheinung mit 15 cm Durchmesser. Das wird mit der Photodiode alleine nichts. Also muss da noch etwas Optik vor. Also wird eine Lupe geschlachtet und mit einer Grillzange, Knetradiergummi und noch einigen Metern Klebeband zur Optikeinheit:
Bild
Nicht schön, aber selten ;). Jedenfalls funktioniert damit der Empfang. Der 3D-Drucker hat mittlerweile auch schon eine wasserdichte Optikeinheit ausgespuckt, die dann aufs Dach gespaxt wird. Dazu später mehr Bilder.
Nach dem Abi wird es hier denke ich auch wieder etwas zügiger vorangehen :)
Schönes Wochenende noch,
Lüsterklemme
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Fritzler
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Fritzler »

LUART, das hat was!

Beim Timer IRQ Problem musste mal gucken wo das problem liegt.
Entweder eine elektromagnetische Störung wenn der FET schaltet (vllt hält sich bei dir was nicht genaustens an den CAN Standard?)
Oder der Timer IRQ hat ne höhere Prio als der CAN IRQ und die Antwort aufm CAN kommt nicht schnell genug?
(Ich kenn dein Controller jetzt nicht)

Ansonsten empfehlen sich auch für Board Board Verbindungen Flacbandkabel mit Wannensteckern, dann haste nicht son Drahtwulst won denne dank Murphy sicher mal einer abbricht.
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Also es liegt definitiv nicht an EMV Problemen. Selbst wenn der Interrupt keine Schaltflanke am Mosfet generiert, habe ich das Problem.
Das wird in dem Fall wirklich irgendeine Prioritätensache sein. Aber da kümmer ich mich drum wenn es wärmer wird, so werden die Finger kalt wenn man draußen am Laptop was macht. Ist nen ATmega 328P an dem über den SPI ein MCP2515 dran hängt, der den CAN-Bus übernimmt. Vermutlich haut der Timerinterrupt da in den SPI rein, sodass das schon nicht mehr funktioniert.
Vermutlich wird es so kommen, dass ich den Timer einfach deaktiviere wenn ich den CAN Bus hören will und der Controller Befehle entgegen nimmt. Während er dann die Gondel dreht ist er halt nicht erreichbar.
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Fritzler
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Fritzler »

Wieviel ist denn los auf dem CAN Bus?
Der Buffer vom CAN Controller wird doch nicht überlaufen wenn du ihn nicht schnell genug abholst?

Wenn mal kurz der CLK weg ist zum abhandeln des IRQ sollte das einem SPI eigentlich schnurz sein.
Das sind nur 2 gekopplete Schieberegister beim SPI.
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

So, Fritzler hat recht, dass muss gehen und das tut es auch. Das Problem saß wie immer vor der Technik ;)
Beim Testen habe ich irgendwann mal den UART für das Debugging mit in die Software geschrieben und später wieder auskommentiert. Dabei habe ich im Eifer des Gefechts leider auch gleich die Initialisierung des CAN Busses mit rauskommentiert, kein Wunder, dass das Moped gestreikt hat :oops:
Die Initialisierung habe ich wieder reingeschrieben und jetzt funktioniert es, danke Fritzler.
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Fritzler
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Fritzler »

Hachja der Klassiker mit dem auskomentieren.

Da empfehle ich dir Debugmakros.
Per #define legst du einen Debuglevel über den UART fest, zB NONE, Error, Warning, Info, Verbose.
Das gibt dann immer mehr Debuginfos aus und das global oder per Funktionsgruppe.

Siehe Anhang, kommt frei Haus mit einem mini printf ;)

edit:
achja, die Funktion byteout_p ist eine Funktion mit folgender Deklaration:
void byteout_p(uint8_t welcher_uart, char c);
Kannste natürlich so anpassen, dass ubase verschwindet im Code und das imemr per UART0 ausgehustet wird.
Dateianhänge
debugme.c
(4 KiB) 85-mal heruntergeladen
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Das mit den Makros ist natürlich deutlich eleganter, vielen Dank. Dann werde ich das mal integrieren, damit mir son Fehler wie jetzt nicht wieder passiert.
Murphy sagt aber jetzt schon, dass es wieder passiert... :lol:
Gary
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Gary »

Moin,

schön das es weitergeht..

Aber - wie ist der Ertrag ? kommt da was bei rum ? Spitzenleistung ? Blumentopf oder Niete ?
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Aktuell tendieren wir eher Richtung Niete. Aber der Generator hat auch ein zu hohes Anlaufmoment, den Tausche ich demnächst gegen was kleineres.
Leistung schätzungsweise bei max. 100 Watt, aber dafür brauchts halt schon wirklich gut Wind, aber das kann ich aktuell noch nicht beurteilen, da fehlt ja noch der Akkulader.
Ganz klar ist aber auch der Standort recht schlecht, ist halt fast eher windgeschützt.
Aber was solls, ich habe dabei schon viel gelernt und allein dadurch ist das ganze schonmal definitiv keine komplette Niete ;)
Gary
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Gary »

Danke für die ehrliche Antwort !

Wenn man es als Lernprojekt sieht war es ein voller Erfolg :D :D :D :D
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

So, hier bahnt sich ein neues mechanisches Problem an:

Die Gondel wird über ein Schneckengetriebe gedreht.
Bild


Das Zahnrad ist auf dem planen Wellenende mit den zwei im Bild ersichtilichen Schrauben (M8) befestigt. Leider eiert sich das ganze jetzt langsam los, sodass das Zahnrad nicht mehr fest auf der Welle sitzt und somit der Kopf vom Wind um einige Grad hin und hergedrückt werden kann. Nun hatte ich das Problem anfang des Jahres provisorisch gelöst und das Zahnrad mit Schraubensicherung auf die Welle geklebt und natürlich die Schrauben wieder angezogen (auch mit Schraubensicherung gesichert). Bei dem Wind heute hat sich das aber scheinbar wieder losgerissen und hat wieder Spiel. Ich war noch nicht oben um es mir anzuschauen, aber bin mir sehr sicher, dass es am Spiel vom Zahnrad auf der Welle liegt.

Sicherlich hätte man die Verbindung von vornherein besser machen sollen, aber nun ist das Kind halt in den Brunnen gefallen, und da muss es wieder raus. ;)
Meine Idee wäre jetzt von oben durch das Zahnrad und die Welle zwei Löcher zu bohren und Schwerspannstifte in die Löcher zu kloppen. Damit müsste das Zahrad bezüglich der Drehbewegung durch die Schwerspannstifte gesichert sein und die Schrauben verhindern, dass es nach oben weg kann. Statt der Schwerspannstifte könnte ich auch andere Stahlstifte verwenden, welche möglichst genau in die zu bohrenden Löcher passen.
Bezüglich der Schwerspannstifte hätte ich jetzt aus dem Bauch heraus welche mit 8 mm Durchmesser genommen. Passt das?

Ist das eine halbwegs vernünftige Lösung, oder wie würdet ihr es machen?

Vielen Dank schon mal für eure Antworten und einen schönen Abend noch,

Lüsterklemme
Anse
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Anse »

Scherspannstifte brauchen zwar keine so genaue Bohrung, sind aber schlecht wieder raus zu bekommen. Ich würde zu Passstiften mit Innengewinde raten. Durchmesser 6 oder 8 was besser unter zu bekommen ist. Musst halt erst 0,2 mm kleiner Bohren und anschließend reiben.
daruel
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von daruel »

Hast du auch irgendwie die Möglichkeit in beide Teile eine Nut zu bekommen und einmal quer über das Wellenende eine Passfeder zu legen und dann mit den Schrauben zu sichern?
ohu
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von ohu »

Hast du die Schrauben mit Nenndrehmoment angezogen?
Als weitere Maßnahme empfiehlt sich die Verwendung von hochfesten Schrauben (10.9/12.9) und Anzug mit deren Nenndrehmoment laut Tabelle.
Ist oft ausreichend, wenn die 8.8 sich nur mit der Zeit lockern und deutlich weniger aufwendig als die anderen möglichen Maßnahmen.

Geht natürlich nur, wenn der Mutternwerkstoff (deine Welle) auch halbwegs robust ist.
daruel
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von daruel »

Also ohne eine formschlüssige Verbindung wird das Ganze wahrscheinlich nie in Position bleiben.
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Vielen Dank für die Antworten.

Also ich denke mit Schrauben alleine wird das wirklich nicht auf dauer halten, dafür bewegt sich die Gondel zu viel.
Die Sache mit der Nut wird eher schwierig, da ich Zahnrad und Welle eigentlich nur oben bearbeiten kann, ansonsten müsst ich das gesamte Teil wieder abbauen. Daher gefällt mir die Lösung mit den Passstiften aktuell noch am besten.
Ich werde also erstmahl Bohrer, Reibahle und Passstifte bestellen und dann auf einen windstillen Tag warten.

Als Länge der Passstifte würde ich 40 mm bei 8 mm Durchmesser verwenden. Spricht eigentlich irgendwas gegen Reibahlen aus DDR Beständen?
https://www.ebay.de/itm/Maschinenreibah ... rk:10:pf:0
Anse
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Anse »

lüsterklemme2000 hat geschrieben:Als Länge der Passstifte würde ich 40 mm bei 8 mm Durchmesser verwenden. Spricht eigentlich irgendwas gegen Reibahlen aus DDR Beständen?
https://www.ebay.de/itm/Maschinenreibah ... rk:10:pf:0
Was soll gegen DDR Reibahlen sprechen? So lang Du die richtige Toleranz nimmst (H7) und Du nicht gerade ein nach DIN ISO 9000 zertifiziertes Unternehmen bist ;)

Passstifte müssen nicht so lang sein. Natürlich wenn dein Zahnrad so dick ist brauchst Du es schon. Wichtiger ist das Innengewinde da es sonst sehr schwer wird, wenn man mal wieder was zerlegen muss.
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

So, ich habe neulich zwei 8mm Passstifte mit Innengewinde in Zahnrad und Welle eingesetzt. Da bewegt sich jetzt absolut gar nichts mehr.
Aber der Tipp von Anse mit den Gewinden in den Passstiften ist Goldwert, sofern man die Teile da jemals wieder heraus bekommen will, danke dafür :)

Gestern gab es dann auch noch eine sehr interessante Erkenntnis: Obwohl es fast Windstill war, hat sich der Rotor erstaunlich flott gedreht. Das tut er normalerweise nur bei deutlich mehr Wind. Nur kam der Wind gestern quasi von "hinten" auf den Rotor. Mit anderen Worten, die Flügel sind von ihrer Geometrie her viel besser, wenn sie um 180° gedreht sind... :roll: . Aber glücklicherweise kann ich die durch die Gewindestangen ja vollkommen frei drehen, also werden die demnächst umgedreht. Da kommt auch wieder Hoffnung auf, was die Stromproduktion anbelangt, zumal ich die Tage auch mal den Generator zerlegt habe. Der ließ sich von Hand kaum drehen.

Die Generatorwelle ist zum Getriebe hin mit zwei Gummilippen (keine Ahnung wie die richtig heißen) abgedichtet. Eine davon war erstaunlich schwergängig und hat auch schon auf der Welle ihre Schleifspuren hinterlassen. Die habe ich jetzt einfach rausgenommen, da ich das Konstrukt ja nur in der Waagerechten betreibe und daher generell kein Öl Richtung Generator laufen sollte. So ist der Rotor auch deutlich leichtgängiger und wird demnächst wieder oben verbaut ;)

Für Interessierte: Mit der aktuellen Flügelstellung komme ich bei viel Wind auf etwa 100-120 U/min.

Schönes Wochenende noch,
Lüsterklemme
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Anse »

lüsterklemme2000 hat geschrieben:Gestern gab es dann auch noch eine sehr interessante Erkenntnis: Obwohl es fast Windstill war, hat sich der Rotor erstaunlich flott gedreht. Das tut er normalerweise nur bei deutlich mehr Wind. Nur kam der Wind gestern quasi von "hinten" auf den Rotor. Mit anderen Worten, die Flügel sind von ihrer Geometrie her viel besser, wenn sie um 180° gedreht sind...
Interessant weil ich dachte Du hättest kein spezielles Profil. Nur eine Anstellung. Dann dürfte es da keine Unterschied geben. Nicht das der Generator in die andere Richtung weniger belastet und es daher kommt.
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Doch, die haben ein Profil. Aber ein Unterschied ist definitiv vorhanden.
Ich mache die Tage mal Bilder vom Profil und stelle die hier rein.
Das Profil resultiert aber halt aus dem, was gerade günstig zu bekommen war, weil ich keine Lust hatte da mit GFK was zu machen. Optimal ist natürlich was ganz anderes :oops:
Bild
Hier kann man grob erahnen, wie das Profil aussieht, also abgeflacht zu einer Seite.

Der Generator war zu dem Zeitpunkt abgeschraubt, weil ich den wegen schwergängigkeit zerlegt habe. Ich schraube den am Dienstag oder Mittwoch je nach Wetter wieder oben rein.
Dann schaue ich mal, wie das mit Generator aussieht und vor allem, was Leistungstechnisch bei rum kommt.
lüsterklemme2000
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

So, der Generator ist wieder an das Getriebe geflanscht und die Flügel sind gedreht. Ein Foto vom Profil habe ich vergessen, das wird dann nachgereicht.
Heute Abend hatten wir dann Wind mit Regen, sodass ich dann mal raus bin und den Rotor in den Wind gedreht habe. Und was soll ich sagen....es läuft wunderbar.

Laut Windy.com hatten wir etwa 3 Bft was in einer unbelasteten Generatorspannung (nach Gleichrichtung) von 130 V resultiert. Die Drehzahl habe ich nicht wirklich gesehen, es war schon dunkel. Aber ich denke mal es waren so um die 40-50 U/min.
Die Tage hänge ich dann mal irgendeine Last dran, um zu schauen, wie viel Leistung da grob rauskommt, um darauf dann das SNT auszulegen, welches die Akkus lädt.

Und dann muss ich auch die Controllerkarte für das SNT der Gondeldrehung heile machen, die will nämlich manchmal (meist wenns kälter ist) mit dem Föhn vorgewärmt werden, da sie sonst nicht startet....alles Mimosen :lol:

Schönen Abend noch,
Lüsterklemme
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Die Controllerkarte ist wieder funktionsfähig, da war doch tatsächlich der Quartz nur noch willig im warmen Zustand anzuschwingen.
Am Generator hing gestern mal eine 60 W Glühbirne und ich habe mal mitschreiben lassen (3,5 Stunden), was rauskommt. Leider hatten wir kaum Wind und dazu auch noch aus Nordosten, wo einige Häuser stehen:

Bild
Bild
Bild

Leistungstechnisch ist da aber noch Reserve nach oben, da braucht es dann aber ein MPPT für den Generator ;)
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von lüsterklemme2000 »

Mittlerweile gibt es auch ein Video zum Aufstellen.
Es ist zwar nicht sonderlich technisch gehalten, aber die Aufnahmen sind sehr schön ;) .

https://www.youtube.com/watch?v=xjfQ9_4UEK0
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Fritzler
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Re: Das Windrad und sein Generator

Beitrag von Fritzler »

Gut zu wissen, dass es nicht nur an meinem Lötplatz eng zugeht, weil man sich alles Vollknallt. :lol:
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