Stromerzeugung mit (Modellbau) Windmühle

[shaddock]

Hallo,

 

mir ist mal wieder langweilig und da hab ich mir gedacht ich bau mal ne Windmühle, da das allein aber zu langweilig ist sollen ein paar (20 - ?) LEDs dran, die Energie dafür würde ich gern mit der Mühle selbst erzeugen, also über die Welle der Flügel ,per Riemenantrieb?

Da ich aber auf dem Gebiet der volle Noob bin weiß ich jetzt erstmal nicht was ich da zur Stromerzeugung nehmen könnte, außer Fahraddynamo fällt mir nichts ein, aber da gibts doch bestimmt besseres, außerdem wüßte ich gern welche LEDs man für sowas nimmt, sollten mindestens 20 sein, nach oben gibts eigentlich keine Grenze.

Beratet mich mal bitte

 

mfg

[Gandalf]

Nimm einen Schrittmotor ( z.B. aus einem alten Drucker ) da hast du einige Vorteile wie:

 

-Wartungsfrei

-hat keine Kollektoren

-bringt eine hohe Ausgangsspannung (ca. 12-14V)

-Magnetfeld ist ziemlich stabil

-Leistung schon bei kleiner Drehzahl ( so ab 50 U/min)

 

Ein Schrittmotor erzeugt keine konstante Ausgangsspannung sondern nur Spannungsimpulse daher ist es nötig die erzeugte Spannung über eine Brückengleichrichtung mit nachgeschaltetem ELKO zu führen und schon hast du eine kleines Kraftwerk.

 

Alternativ kannst du dir einen Generator kaufen der im Modellbau bei Dampfmaschinen Verwendung findet.

[Dahner]

argh, Gandal war schneller

 

Ich hab mit den Motoren von alten 5,25 Zoll Laufwerken schon gute erfahrungen gemacht,

da ist gut Power hinter und die drehen sich super leicht.

 

Ich überleg schon länger an meinem ähnlichens Projekt. Allerdings mit einer Solar betriebenden

Windmühle, welche dann zum Mühlenrad noch einen Generator antreiben soll.

 

Einen 1-2 Farad Kondensator würde ich ebenfalls hinterhängen. So hast du ne akzeptable Speicherung

der Spannung für Windstillere Zeiten

 

Da du eh mit nem Antriebsriemen arbeiten willst, sollten 50 und mehr Umdrehungen leicht zu erreichen

sein.

 

Bei den LEDs, würde ich zunächst mal auf die Standarttypen setzten, keine Weißen oder Superhellen LEDs.

Wenn du genau weißt wieviel Spannung und Strom dein Generator abgibt, kannst du dir ausrechnen wieviele

und welche LEDs du betreiben kannst. Ich denke jetzt schon ne Anzahl und Sorte zu nennen wäre ein Schuss

ins blaue.

[atarifreund]

ich denk mal shaddock wills wie immer möglichst ultra preisgünstig..

einfach 3-4,5 volt an batterien.. und low current leds.. zusammenbraten und gut..

 

alles andere macht hier keinen wirklichen sinn

 

 

wen umbedingt umgesetzt werden soll:

fahraddynamo aus nem narbendynamo ausbauen + mosfet gleichrichterstufe.. Pufferung: dann nen green cap dazu oder besser 2 nicd (!) accuzellen..

dann langt die leistung auch aus.. weil 20 leds brauchen mehr energie als du denkst !

[shaddock]

ich denk mal shaddock wills wie immer möglichst ultra preisgünstig..

einfach 3-4,5 volt an batterien.. und low current leds.. zusammenbraten und gut..

 

alles andere macht hier keinen wirklichen sinn

 

 

wen umbedingt umgesetzt werden soll:

fahraddynamo aus nem narbendynamo ausbauen + mosfet gleichrichterstufe.. Pufferung: dann nen green cap dazu oder besser 2 nicd (!) accuzellen..

dann langt die leistung auch aus.. weil 20 leds brauchen mehr energie als du denkst !

 

wie kommst Du auf ultragünstig?, hab ich meinen Geiz Sparsamkeit hier etwa schon zur Schau gestellt?

Aber mal im Ernst, je länger ich darüber nachdenke desto mehr gewinnt die Batterienlösung an Reiz, wenn ich von Kondensatoren, Gleichrichtern etc. lese wird´s mir zu kompliziert, hab mir einfach vorgestellt einen kleinen Generator, ein paar Kabel dran und geht, ist wohl doch nicht so einfach.

Auf jeden Fall vielen Dank für eure Antworten.

 

mfg

[Dahner]

Glaub mir es liest sich schlimmer als es ist.

 

Ich schlag vor du fängst einfach mal an zu basteln.

Ein versuch mit dem Dynamo kann ja mal nicht schaden.

Bring ihn auf touren und mess mit einem Messgerät die

Spannung die du bekommst.

 

Zur sicheren Gleichrichtung der Spannung einfach 2 Dioden

einbauen und dann ein Kondensator zur Pufferung der für die

Spannung die du bekommst ausgelegt ist. Da das sicher nicht

mehr als 3-4 Volt sind, tut es da so ziemlich jeder

 

So könnte es aussehn:

http://www.bilder-space.de/bilder/acb44f-1279036932.jpg

 

Ist nicht grade die Highend Lösung und es geht sicher besser,

aber zum basteln denke ich reicht das für den Anfang aus

[shaddock]

mhm, dem Bild nach ist es ja wirklich nicht so schwer, ich denke einen Versuch ist es mal wert.

Sobald ich mal Messwerte habe werde ich mich aber nochmal melden um zu erfahren welche Bauteile ich genau benötige, da liegt ja eigentlich mein Problem, weniger im Zusammenbau, vielen Dank

 

mfg

[Dahner]

Wie gesagt, die Ideallösung ist das nicht, aber auf jedenfall ein guter Anfang für ne Simple Funktion.

Nicht immer gleich von zu viel Technik abschrecken lassen. Wenn das Grundgerüst mal steht ist es in der

Regel einfach es so zu modifizieren das es passt.

[shaddock]

Wenn das Grundgerüst mal steht ist es in der

Regel einfach es so zu modifizieren das es passt.

 

für jemanden der Ahnung hat bestimmt , ich hab aber eigentlich noch nie mit solchen Sachen zu tun gehabt, wenn man mal von einigen Bastelarbeiten absieht wo immer ganz genau vorgegeben war was wann wie wohin gehört.

Aber Du hast Recht, es ist ein Anfang und vielleicht kommt ja dann auch der Spass am modifizieren und basteln.

[xman197382465]

Du kannst dir auch ne alte Lichtmaschine besorgen! Da hast du vermutlich die geringste Bastelei und viel Leistung. Du musst aber ne Übersetzung einbauen, damit das ganze auch genug umdrehungen kriegt.

Da dran ne Autobatterie und dann da die 20 LED's dran. Obwohl... so wie ich das grade lese willst du die LEDs nur aus optischen Gründen dran haben und nicht wirklcih licht damit erzeugen, oder?

Dann brauchste auch keine Batterie, wenn kein weind dann auch keine leuchtenden LED's. Aber wenn damit kein Raum beleuchtet werden muss, dann brauchst du das denke ich nicht.

[shaddock]

Du kannst dir auch ne alte Lichtmaschine besorgen! Da hast du vermutlich die geringste Bastelei und viel Leistung. Du musst aber ne Übersetzung einbauen, damit das ganze auch genug umdrehungen kriegt.

Da dran ne Autobatterie und dann da die 20 LED's dran. Obwohl... so wie ich das grade lese willst du die LEDs nur aus optischen Gründen dran haben und nicht wirklcih licht damit erzeugen, oder?

Dann brauchste auch keine Batterie, wenn kein weind dann auch keine leuchtenden LED's. Aber wenn damit kein Raum beleuchtet werden muss, dann brauchst du das denke ich nicht.

 

an so was hab ich auch schon gedacht, ist aber wohl etwas überdimensioniert, vielleicht geht aber ne kleine Lichtmachine von nem Roller oder so. Getriebe wird so oder so reinmüssen aber das ist ja das kleinste Problem.

Die LEDs müssen auch nur leuchten wenn der Wind geht, Spielerei halt, im Moment ist das ganze aber nicht grade aktuell weil´s mir momentan nicht so gut geht.

 

mfg

[xman197382465]

Du könntest auch de Stromkreis teilen/ vierteln und an das Windrad ein Zahnrad setzen. An dieses kommt ein Riemen, welcher ein anderes Zahnrad antreibt. An dieses Zahnrad mit ner Übersetzung könntest du mehrere Dynams dranbrauen und so pro Dynamo 5 LED's zum leuchten brigen.

Bei Druchschnittlich 1W macht das 5W gesamtleistung pro Dynamo. Ich weiß nicht was alte Fahrradbirnen verbraucht haben, aber sicherlich mehr als 5W denke ich!

[shaddock]

Motor hab ich -->

der sollte wohl ausreichen, ansonsten ist es noch ein ganzes Stück Zeit bis ich mal soweit bin, hab gerade erst den Sockel fertig und bei meinem Arbeitstempo kann ich wohl froh sein wenn ich Weihnachten zur Beleuchtung komme , aber was soll´s, ist ja nur zum Spass

 

mfg

[shaddock]

So, nachdem das Ganze nun etwas fortgeschritten ist muss ich den Thread wieder rauskramen weil natürlich Probleme auftreten.

Am Ende sind es 41 LED geworden. 14 Blau, 14 Grün, 5 blinkende Rote, und je 4 blinkende Orange und Blaue.

Leider schafft der Motor die Leistung nicht, getestet mit der Bohrmaschine im zweiten Gang bei Höchstdrehzahl, ca 3300.

Mit einem (unstabilisierten?) Netzteil läuft es einwandfrei bei 6,2 V und 1,5 A.

Was ich jetzt erstmal konkret wissen möchte:

 

Wo am Motor muss ich messen um aussagekräftige Daten zur Leistung zu bekommen?

Was muss ich gegebenenfalls am Motor ändern?

Wieviel Leistung benötige ich überhaupt? (nach meiner Rechnung sollten es doch höchstens 1A sein bei 20mA pro LED, plus "etwas" mehr für die blauen, richtig?)

Wäre es einfacher einen anderen oder einen zweiten Motor zu verwenden?

Ist die Konstruktion so wie sie aufgebaut ist überhaupt lauffähig, ist zwar jetzt nur zum testen aber am Ende soll die Verkabelung genauso aussehen.

Sollte ich mir vielleicht eine andere Beschäftigung suchen?

 

 

 

 

 

mfg

[Gandalf]

Mit einem (unstabilisierten?) Netzteil läuft es einwandfrei bei 6,2 V und 1,5 A.

 

Somit muss dein Generator eine Leistung von min. 6,2Vx1,5A = 9,3VA erbringen und das nach Abzug aller Verluste.

 

Wo am Motor muss ich messen um aussagekräftige Daten zur Leistung zu bekommen?

 

 

Wenn bei einer Drehzahl von 3300 U/min die nötige Leistung nicht zustande kommt dann kannst du den Motor in die Tonne drücken, da bringt es auch nichts dran was zu ändern denn wenn er nicht über eine Eigenerregung durch einen Leistungsstarken Magneten verfügt wird das nichts werden.

 

Wäre es einfacher einen anderen oder einen zweiten Motor zu verwenden?

 

Ist die Konstruktion so wie sie aufgebaut ist überhaupt lauffähig, ist zwar jetzt nur zum testen aber am Ende soll die Verkabelung genauso aussehen.

 

Sollte ich mir vielleicht eine andere Beschäftigung suchen?

 

a) ganz klares JA.

 

du solltest dir mal einen Motor, Gleichstrommotor oder Universalmotor mit Magneten entweder im Stator oder im Rotor, suchen und dann gucken was der an Leistung bringt und danach deine LED-Schaltung so abändern dass sich aus einer Kombination von Serien- und Parallelschaltung der LEDs eine ausgewogene Belastung ergibt die an die Spannung des Generators angepasst ist und dadurch einen kleineren Strom zieht als die derzeitige Schaltung.

 

Ist bei deinen Bildern nicht genau ersichtlich aber ich denke die LEDs sind alle parallel geschaltet und das ist die denkbar schlechteste Variante weil der Generator so ein ziemlich hohes Drehmoment überwinden muss wenn ihm gleich 1,5A abgefordert werden, vermutlich bricht er aber sofort zusammen weil die benötigte Leerlaufleistung erst gar nicht zustande kommt.

 

Du solltest des weiteren eine Drehzahlabhängige Steuerung vorsehen die es dem Generator erlaubt erst mal in Schwung zu kommen wenn er anläuft bevor die Last dazu geschaltet wird, das geht z.b. mit einem Windsensor und einer Prüfung der Leerlaufspannung mittels einer kleinen Elektronik......alternativ reicht es auch eine Zeitschaltung zu aktivieren die dem Generator 10-20 Sekunden Zeit gibt auf Touren zu kommen.

 

c) Das musst du selbst entscheiden jedoch wäre es für dein Hobby förderlich wenn du mal einen Blick in die Grundlagen der Elektrotechnik wirfst denn dann würde es dir leichter fallen die nötigen und richtigen Entscheidungen zu treffen und es macht auch wesentlich mehr Spass wenn man weiß was man da tut und warum das so tut wie es tut....ist meine bescheidene Meinung dazu.

[shaddock]

stimmt, die LED sind parallel geschaltet und ich dachte mir schon daß das keine besonders gute Lösung ist, hab da etwas im Forum von www.ledstyles.de gelesen, wollte aber den Aufwand nicht zu hoch treiben da es sich eigenlich nur um das Sahnehäubchen auf der ganzen Anlage handeln sollte, hobbymäßig ist das ganze uninteressant weil ich halt elektronischer Legastheniker bin und wohl auch immer bleiben werde.

Jetzt werde ich mir wohl einen stärkeren Generator besorgen und dann mal sehen, notfalls halt das ganze in 2 Stränge aufteilen und mit beiden Motoren Strom zuführen.

Abgesehen von der drehzalabhängigen Steuerung, muss ich sonst noch was beachten, Überspannung z.B.?

 

mfg

[HD-False]

Aktuelle LEDs sollten schon unter 10 mA eine ausreichende Helligkeit besitzen, aber wenn du unterschiedliche LEDs mit sehr verschiedenen Betriebsspannungen ohne Vorwiderstände einfach parallel betreibst, dann "ziehen" die mit der niedrigsten Spannung vielleicht schon >100 mA, während eine mit einer höheren gerade anfängt zu leuchten.

Siehe z.B. folgende Beiträge:

http://de.wikipedia....iki/Leuchtdiode

http://www.led-treib...widerstand.html

Es gibt aber auch "etwas" teure LEDs, die mit integrierter Elektronik z.B. an 6-24 Volt mit konstantem Strom betrieben werden können. Die kannst du problemlos parallel schalten, da müsstest du nur welche finden, die z.B. nur 10 mA oder weniger verbrauchen und trotzdem noch hell genug sind.

 

Hier noch die Bauanleitung für eine "Windmühle", die für 50 x 10 mA LEDs ausreicht:

http://www.alu-windrad.de/

[shaddock]

Netter Link, kannte ich noch nicht. Ich versuche gerade mich bei http://www.daswindrad.de/forum/index.php, bzw. http://www.kleinwindanlagen.de/ schlau zu machen.

Am Ende wird es wohl so aussehen daß ich alle 5 Farben einzeln versorge, ich denke das macht die Sache einfacher, außerdem schwebt mir mittlerweile etwas mit Autobatterie vor, für die windstillen Zeiten.

Auf jeden Fall ist das nicht so einfach wie es am Anfang aussah, nur gut daß ich die Löcher für die LED schon gebohrt haben, sonst würd ich´s mir fast wieder anders überlegen so unerfreulich wie das ganze Thema Elektronik ist

Trozdem schonmal danke für Eure Mithilfe

 

mfg