A másik fórumon ZordonC3 feltette a hosszú távú mérési eredményeit (15011-s hozzászólás). Ott az eloszlási görbe valós adatokat takar. Érdekes lenne az erre kiszámolt teljesítmény görbe. Valószínűleg jól megközelíti a Gaspa és az én lehetőségeimet.

Íme a ZordonC3-l közösen feldolgozott adatok:

Szerintem egy akkus rendszer sosem térül meg az akkuk ára,gyors elhasználódás és rossz töltés-kisütés hatásfok miatt.Az inverterrel semmi gond,nagyon jó hatásfokuk van.Ezek a valós idejű mérések a szélkerék-generátor-inverter összehangolására és a folyamatok megismerésére csináltam.Az inverteres adatgyűjtőm csak egy hónapja működik,egy év múlva tudok pontos adatokat és azok is főleg helyileg rám vonatkoznak.Ismerem az elképzelésedet,ez a fűtés rásegítés,meleg víz tényleg a legolcsóbb és lehet megtérülő is.A szélkerék méretét kell jól megválasztani(kifejezetten nagyra),az elektronikus szabályzása nagyon egyszerű és olcsó,de a szél szeszélyeit nem tudod megkerülni.

Pontosítom az akkumulátor töltő inverterrel kapcsolatos aggályom. A szélkerék a széltől függően ad le teljesítményt. Ezt a teljesítményt (ami egy harmadfokú görbe) hiánytalanul ráviszi az akkumulátorra az inverter? Ha igen, ezt hogyan csinálja? Be lehet esetleg programozni a kiadott teljesítményt? Erről még senki nem írt itt a fórumon.
Gulyi88-cal egyszer itt részletesen kitárgyaltuk, mi történik, ha elektronika nélkül rákötünk egy ellenállást a generátorra. (a tanulság: azóta igyekszem itt elkerülni az elméleti kérdéseket).

És az is tanulság volt, hogy gyors MPPT nélkül, sok energiát hagyunk bent.
Vagy túl, vagy alulterheljük a rendszert.

A másik fórumon én is olvastam a számításaitokat,kösz a táblázatot.A Betz állandó a szélből elméletileg kivehető teljesítményt szabja meg 0,6 körüli,a szürke diagram,az 1m2-en kivehető elméleti teljesítmény ábrázolja a valós szélsebesség mellett,de még nem pontos csiszolni kell rajta és szövegben is fel kell tüntetni,hogy 1m2-re vonatkozik.Az idő/szélsebesség,elméleti telj.,betáplált telj. fent van,a generátor-betáplált között csak az inverter hatásfoka a különbség.A grafikonokra csak két függőleges változót tudunk tenni és ha azonos is a mértékegységük elnyomhatják egymást,mert a méréshatár automatikusan vált.

Oké értem,egyébként ha felmegyek a tetőtérbe mérni,jól lehet hallani két másodperccel előtte mikor jön a szél és jól elkülöníthetők a pár percenként jövő csomagok és ezt nem a tető okozza,hanem így fúj.Sajnos a kitelepítési helyet már 30 évvel ezelőtt megtaláltam.

Az akkut egy töltő áramkör tölti,az inverter az akkuból állítja elő a kívánt AC feszültséget,de ez csak megfogalmazás kérdése.Az említett teljesítmény görbe viszont komoly gond,mert a napelemeknél sokkal nagyobb feszültségtartomány lehet és a változás is sokkal gyorsabb.Fejlettebb szélinvertereknél több töréspont programozható(én már láttam 40-et is),meg lehet adni milyen generátorfeszültségnél mekkora teljesítményt vegyen ki.Ezek bonyolult processzoros szerkezetek,én ezt megpróbálom analóg módon megoldani,ennek része volt ez az analóg mérési sorozat is,de nem pár napos dolog lesz.

Ha megnézed a kettes képemet,jól látható amikor belép az inverter szétválik a szélgörbe és a rotorgörbe,az utóbbi stabilizálódik és az inverter végig bent tartja magát,amíg a szél nem esik 4m/s alá,nem veszít el semmit,annak ellenére,hogy 2-3sec időállandójú az MPPT-je,a hullámzást inkább a szélváltozás okozza,ami 20sec fölött van.Jobb lenne 10-16 töréspontban megszabni mennyivel terhelje a töltő vagy az inverter a rotort,ezt akár a rotorfordulathoz de akár a szélsebességhez is lehetne kötni.Nem egyszerű dolog,most próbálom ezt analógba megoldani.

Betz ok. (Nem voltam biztos benne, hogy a Betz-limit, vagy a Betz-egyenletből tetszőleges be-, kilépő szélsebesség arányokra számolható érték, a hatásfok.)
A gen. telj. bevitele hasznos lehetne a több szakaszra bontott rendszer viselkedésének vizsgálatára. Jobban kiszűrhető lenne, hogy melyik szabályzási késleltetés (szél - szélkerék - generátor - inverter - hálózat) mit okoz, melyiken lehetne javítani. Ezek az egyenkénti késések nyilván véletlenszerűen rontják - javítják a pillanatnyi össz. viselkedést. A töréspontok, korrekciós görbék kitalálásához több információt adnának. Legalábbis az én logikám szerint, és persze lehet, hogy Te már ezen túl vagy.
A két függ. változó korlátot talán egymás alá "rajzolt" grafikonokkal ki lehet játszani, ha a program lehetőséget ad nem real-time adatbevitelre, feldolgozásra is, no meg, ha tudod mérni a gen. telj-t is.
(Az ember a kisujját nyújtja, és máris az egész karja kellene, de olyan ritkaság a mért, megbízható, értékelhető adatsor, hogy szívesen elidőzök mellette. Nekem még csak saját megfigyeléseim vannak, a szélmérő is halad.)

Néhány megjegyzés:
Az általam megadott táblázat megmutatja, hogy a 36 hornyos állórész megtekercselhető 8 pólusú forgórészhez. Az előtte lévő írás instrukció a tervezéshez.
A tekercselés tervezésekor a hornyokba berajzolják a tekercsoldalakat és a vezetékek áram irányát. A vezetékeknek az áram irányának megfelelő összekötése már egyéni elképzelés dolga, ezért azonos, vagy közel azonos megoldáshoz számtalan tekercselrendezés adódik. A Te megfigyelésed könnyen levezethető a tört horonyszámú kétréteges tekercselésből. Ezt csak rajzon lehet bemutatni.
A meglévő tekercselés arra jó, hogy a forgórész átalakítása után egy fordulathoz tartozó feszültséget lehessen mérni. Ez után következne a szélkerék, generátor fogyasztó összeillesztése, amit szerintem itt a fórumon homály fed, és úgy tűnik, nem is illik róla beszélni. Pedig az első ragyogóan elkészített géped akkumulátor töltési problémája illesztési gond volt, és nem generátor probléma.

Ha feltételezzük, hogy egy állandómágneses generátor feszültsége 200V és 400V között ingadozik,be lehetne valami feszültségszabályzóval stabilizálni mondjuk 200 és 230V közé.Van rá egyszerű megoldás elektronikailag,vagy inkább a fordulatszámot kellene behatárolni valamilyen módszerrel?

Nagyon egyszerű megoldás a dinamikus terhelés. Mindig akkora terhelést biztosítunk, hogy a feszültség soha ne emelkedhessen a megengedett érték fölé. A szélkerék számára nem optimális.
Step-down konverter. Bizonyos tartományon belül az emelkedő bemenő feszültséget állandó stabil kimenő feszültséggé alakítja. Ha a kimenő feszültséget nem tudjuk a termelés függvényében terhelni, a szélkerék számára még rosszabb, mint az előző.
MPPT hálózatra táplálás: Mindig optimális mértékben terheli - engedi pörögni a szélkereket. A lehető legjobb energiakivételt teszi lehetővé.

Az elvárás egyszerű, de a megvalósítás közel sem.
Kérdés, hogy mit akarsz róla működtetni?
Ha csak a fesz. "stabilizálás" a cél - akkor kapcsoló üzemű fesz. stabilizátor (PWM DC/DC konverter), vagy egyszerűen az "ősi" soros disszipatív fesz. szabályzó, amik nem engedik a kimeneti fesz. effektív értékét pl. 230V fölé. Viszont ez a kivehető max. telj. rovására dolgozik, mert nem képes figyelembe venni, hogy a szélkerék a legjobb hatásfokhoz (legnagyobb kivehető teljesítményhez) tartozó tsr értéknek megfelelő fordulaton pörögjön. Ráadásul erős szélben alig fékezi a szélkereket, az túlpörög, elszáll. Utóbbin javíthat a plusz szabályzott sönt terhelés (ez veszteség, vagy pl. fűtés, vízmelegítés), de a stabil 200-230V-n kivehető hasznos telj. max. a 230V * 230V / Terhelés ellenállása [ohm] lesz.
Komplett szabályzás nagyon bonyolult. Egyidőben kell figyelembe venni a kölcsönösen és folyamatosan egymásra is ható szélsebességet, szélkerék fordulatot, a terhelő teljesítményt és a kimeneti feszültséget. Ennek "legegyszerűbb" esete a hálózatba tápláló inverter. A hálózat szélgenerátorhoz képest végtelennek tekinthető telj. befogadása nélkül az igen nagy, sok és gyors változások miatt minimum PIC, vagy számítógép vezérlésű szabályzás kell. 1-2 kW-s szélgenerátornál szerintem ez felesleges luxus.

Talán a legegyszerűbb:

Szerintetek ami a linkben található használható lenne szélgenerátorra?Elég inteligens lehet a szerkezet?Bővebben: Link

Ez az ingadozó hálózati feszültség kiegyenlítésére van kitalálva. Szélgenerátorhoz nem igen alkalmas. Hiszen ott az ingadozás 0 és maximális teljesítmény között bármennyi lehet. Ezért inkább akkumulátorokat töltenek vele, mert egyenletesebben lehet kivenni a megtermelt energiát. A 230V stabilitása pedig az inverter feladata.

Akksi nincs. 150V váltóáram induló 250V váltóáram befejező van.E közötti ingázást kéne simítani.

Kellenének részletes műszaki adatok! Lehet, hogy csak 50 Hz-n, de mindenképp szinuszos váltóárammal működik helyesen. Te egyenáramról írtál.

Illetve nem egyenáramról, de mindenképp tág határok közt változó frekvenciáról van szó szélgenerátornál. Semmiképp nem stabil 50Hz-ről.

A generátor leégetéséhez, vagy a szélkerék befékezéséhez egészen jó a kapcsolási rajzod. Szerintem.

Kicsit lassabban, ha lehetne! Nem kapcsolási rajz, csak blokkséma!!! A FET kapcsoló üzem pedig nem ki-be kapcsolgatást, hanem PWM vezérlést jelent itt. A generátor és az áramkör védelméről a tényleges kapcsolás kialakításakor kell gondoskodni (áram, fesz., telj. limitek)!

A generátor leégetéséhez, vagy a szélkerék befékezéséhez egészen jó a blokksémád. Szerintem. Köszönőm, hogy kijavítottad a hozzászólásom.

Működne ez így, de mindig túlterhelt üzemállapotot csinálna a keréknek.
Azaz optimális fordulatszám (ahol a P max kijönne) alatt üzemeltetné a rendszert.

Na de a generátor kapocsfeszültségét lecsökkenteni egy kívánt üzemi feszültségre! Gondold már át! Simán leég, jobb esetben befékez.

Ha végtelennek tekinthető lenne a gen. meghajtása akkor leégne, de a szélketék közel sem végtelen, Mw jelleggörbéje hasonló mint egy aszinkron motoré (motoros üzemállapotban).
Megfelelő szabályzóval létre lehet hozni üzemet a billenési ponttól balra, az instabil tartományon is.

Az jutott eszembe hogy:
w=rotor szöksebesség (n*2pi/60)
d= rotor átmérő

Ha a TSR - (ami egyszerűsítve tsr = w*d/(2vszél) -
Pmax (= hatáfok_max) munkapontban bármilyen szélsebességnél ugyanakkora
(tahát TSR_maxhatásfok==?const, ha vszél változik?).
Akkor kiszámítható, hogy Vszél.sebességnél mekkora w rotorfordulatszám kell, hogy a szélkerék hatásfoka maximális legyen.
Ha építünk egy szabályozókört w-ra és a beavatkozószervünk a generátor/terhelés (teljesítménye), akkor w=2tsr*vszél/d értékre szabályozva ponta amximális hatásfokon dolgoztatjuk a szélkereket, ezzel a maximális teljesítményt véve ki.
A kérdés hogy TSR_max hatásfok pont függ-e a szél sebességtől?

Durva hasonlattal: A trafó szekunder ágát sem úgy szabályozzuk, hogy leterheljük annyira, hogy a szükséges feszültség meglegyen. Ez garantáltan leég.
Itt jobb a helyzet, mert a szélkerék befékeződik, és a kapcsain megjelenik a kívánt feszültség. Na de a fékezési energia nagy része a generátorban vész el, ami azt szépen melegíti. Ezt a melegedést vagy elviseli a generátor, vagy nem.
A sorosan kötött ellenállással történő feszültségszabályzást kell itt rendesen megcsinálni. Ezt rajzold fel, és rájössz, hogy ez nem melegíti a generátort, csak a tervezett mértékben. Persze minden elemet méretezni kell.

Ezt a témát szívesen megbeszélném Veled.

Szerintem itt alkalmas a soros és párhuzamos szabályozás is.
Soros az MPP től jobbra hoz létre munkapontot a párhuzamos meg az MPP től balra.
Sorosnál folyamatosan vezérelhető eszköz kell (0 ohmtól Rmax értékig), mert az w nem nagyobb mint ami az Uki hez kell, így valamilyen tranzisztoron kell fűteni.
Párhuzamosnál az w pontannyi mint ami az Uki-hez kell.
Végtelen és Rs (min) érték kötött lehet PWM segítségével bármilyen R értéket varázsolni a kapcsolóeszköz minimális vesztesége mellett, így az Rs fog fűteni.
Nekem aztán olyan mindegy hogy félvezető vagy az ellenállás fűt. A generátort meg a szélkerék védi meg párhuzamos esetben.