Brushless motor als generator?

Vliegeniertje

Vliegeniertje

Hallo allemaal,

is het mogelijk een brushless motor te gebruiken als generator zoals een normale brushed motor? Ik probeer een kleine windturbine te bouwen dus vandaar de vraag.

Ik heb een brushless motor liggen maar weet niet of die het nog doet. Ik meet namelijk geen spanning op de +/- als ik het ding laat draaien. Met de brushed motoren wel natuurlijk maar die hebben een vrij hoge weerstand (en dus meer wind nodig).

Is niet echt een corner voor dus vandaar maar hier. Als er interesse is kan ik ook een bouwverslag plaatsen, tot zover heb ik 2 proefmodelen gebouwd waarvan 1tje veel te klein. De tweede proef is redelijk gelukt, in principe een axiaal model wat aan de onderkant dmv neodymium magneten omhoog wordt "geblazen".

3de model moet over beide assen gebruik gaan maken van magnetische levitatie en zou dus in principe weerstand vrij moeten kunnen draaien. Er is inmiddels zo'n molen in aanbouw ergens in China, de maglev. Maglev windturbine - Wikipedia Die kan 750 000 huishoudens van stroom voorzien dus dit projectje is inderdaad een soort modelbouw :)
 
Laatst bewerkt:
Ja, dat is prima mogelijk.
Als je de multimeter op ~AC zet, dan meet je wel spanning.
De kv in RPM/V geeft aan hoeveel toeren de motor moet draaien voor 1V. Om de juiste spanning te generen moet je dus een motor uitzoeken die de juiste kv heeft. Als er nog regelelektronica tussen komt heb je een iets hogere spanning nodig.

Met 6 diodes kan je van de wisselspanning gelijkspanning maken. Deze heb je ook in 1 behuizing, dat noemen ze dan 3fase gelijkrichters.

En verder: Hoe meer je hierover post, hoe beter. Heel interesant!
 
Ok, geen idee of het ook haalbaar is op kleine schaal maar toch een poging waard. Ik ga binnenkort verhuizen naar een groter huis dus even kijken of ik wat energie kan besparen, alle beetjes helpen zullen we maar zeggen.

Kwam eerst uit bij zonnecellen, heel duur en waarschijnlijk niet rendabel. Of je moet geluk hebben tenminste. Break even is pas na een jaar of 7 en hoewel er dik 10 jaar garantie zit op de hoeveelheid energie die de panelen leveren zit er maar 5 jaar garantie op alle andere benodigde apparatuur. Voor een beetje spanning ben je al snel 7 tot 10 duizend euro's kwijt.

Dan de windmolen, zit je zo rond de 3000 euro. Wil je e.e.a. aansluiten op het net (zodat je in aanmerking komt voor de subsidie) komt er nog een flink bedrag bij. Bovendien heb je een vergunning nodig om een molen te plaatsen die voldoende vermogen op levert.

Dus gaan kijken naar een zelfbouw molen. Om onder een vergunning uit te komen is een traditioneel model niet echt geschikt, die zijn snel te groot en maken nogal wat geluid. Kwam ik vervolgens bij de vertikale as windmolens en uiteindelijk bij de magnetisch gelagerde vertikale windmolen. Zoiets:

maglev1.jpg


Ultieme doel is om de koelkast (ca 1/5 van het complete stroomverbuik per huishouden) op zo'n molen te laten lopen zonder een vergunning nodig te hebben. Dus een accu (of meerdere), een windmolen en een stopcontact waar de koelkast in gaat. Stroom terug leveren voor de subsidie is niet interessant omdat de schakeling tussen molen/lichtnet ook vrij prijzig is en de baten bij een relatief kleine hoeveelheid stroom ook niet de moeite is. Bovendien eerst eens kijken of het uberhaubt gaat werken. Ik zal later wat foto's plaatsen.
 
Tot dusver is het tweede model dus klaar, slechts 30cm hoog en in staat een 250 motor aan te drijven. Wind maak ik momenteel met een ventilator. Eerst eens begonnen met de "wieken" in eerste instantie stonden deze haaks op een circel. Dat draaide niet lekker dus de wieken onder een hoek van 40 graden op de voet gezet. Dat ging al een stuk beter maar veel torque leverde het niet op. De wieken (gewone rechte latjes balsa, ca 2cm bij 25cm) in de breedte verlengt met driehoekige latjes over de hele lengte van de wiek. Aan de voet is de wiek nu 2 keer breder. Dat leverde VEEL meer torque op en de motor ging rond.

Alles met dezelfde borstelmotor, die vraagt zowiezo een stuk meer torque dan de brushless dus vandaar de vraag in eerste instantie.

Ik heb het vertikale wieken gedeelte eerst horizontaal getest op een asje met 2 kogellagers.

Aan de voet van het wieken gedeelte en op de bodem van de "toren" een 6 tal neodymium magneetjes in een circel geplaats. Ging ook niet echt lekker, doordat er wat ruimte tussen de magneten zat kregen de polen vat op elkaar en ontstond er een soort van klikkerige beweging. De circel kleiner gemaakt (en mn vingers 8 keer verlijmd, wat zijn die pokke dingen sterk) et voila, een mooie circulaire beweging, zo gevoelig dat de toren al begint te spinnen als je er langs af loopt. Toch nog een probleempje, bij wat hogere snelheden werd het wieken gedeelte een beetjes springerig (nog geen mm maar het ding hopte). Da's inmiddels opgelost door een dun koper plaatje over de magneetjes te plakken waardoor het magneet veld gelijker blijft. De eerste as is dus een succes. Mocht de grotere versie meer hoppen ga ik ook de bovenkant voorzien van zo'n magneet waardoor het ding aan twee kanten wordt geveert.

Het axiale gedeelte zal waarschijnlijk lastiger zijn door de zijwaardse kracht die de wind gaat genereren, van de andere kant de draaiende beweging heeft waarschijnlijk een gyroscopische werking waardoor e.e.a. mee zou kunnen vallen. Is dat niet zo is m'n voorlopige oplossing meer neodymium. De molen zelf mag geen stroom verbuiken b.t.w.

Het volgende model wordt nog iets groter, ca 80 cm hoog en 50 cm breed. Ik ga proberen de wieken een lichte curve te geven (zodat ze meer op een prop lijken dan een plank). Geen idee hoe ze normaal het model bepalen van zo'n blad dus ik ga maar voor de trial and error methode (is er iets anders?). Zit wel te denken aan een variabele pitch voor de bladen zodat de molen zich "aan kan passen" aan de wind op dat moment. Zie alleen niet hoe ik dit zou kunnen regelen zonder bijv een servo (die verbuikt stroom). Misschien iets om te proberen als ik de 2de as ook goed uitgelijnd krijg.

Later meer :thumbsup:
 
Laatst bewerkt:
Kijk, een enthousiaste hobbyist :D

Een propellerblad is toch wel anders dan een windmolen blad hoor. Maar ik heb eigenlijk geen flauw idee wat zoal de verschillen zijn. Misschien even rondneuzen op google...

Een windmolen moet niet alleen de onbelaste dynamo kunnen aandraaien. Een motor die namelijk meer belast wordt, zal ook meer stroom verbruiken. Een motor als generator is het zelfde idee: Een dynamo die elektrisch meer belast wordt, zal ook meer koppel moeten leveren. Dat moet de wind, en de molen wel kunnen leveren.

Een koelkast zal periodes uitstaan, en dan kort koelen. Hier zit een thermostaat in. Het vermogen van een koelkast is bijhoorlijk, dus ik niet dat een kleine windmolen dit kan leveren. Zeker niet omdat dit dus met vlagen is. (15minuten uit, 5 min koelen bv.)
Ik zou eerder de generator een zware loodaccu laten opladen. Die kan je dan met een inverter naar 230V netspanning omvormen. Hier kan je mooi in de piekuren apparaten voeden die niet een hoge prioriteit hebben. Laptopje opladen, accu's laden, lampen enz enz...
 
In Zwolle staat zo'n idee op het dak van een hoog gebouw, is vanaf de snelweg zichtbaar. Ziet er uit als een grote kooi van een grasmaaier (kooimaaier).
 
brand_vlieg zei:
In Zwolle staat zo'n idee op het dak van een hoog gebouw, is vanaf de snelweg zichtbaar. Ziet er uit als een grote kooi van een grasmaaier (kooimaaier).
Klik om te vergroten...

Ik heb inmiddels 1 experimenteel model gevonden maar weet niet of die gebruik maakt van magnetische velden. Deze:

model_XP_8W_a_6cm.jpg


Schijnt voldoende te kunnen leveren voor 2 huishoudens (ca 2mtr bij 2mtr).

Voor de rest is alleen maglev bezig met wrijvingsloze molens (tenminste voor zover ik heb kunnen vinden op inet). Die kost alleen 53 miljoen euro en voorziet 750.000 huishoudens van stroom.

Ik hoop een werkend model te kunnen bouwen voor onder de 400/500 euro. Maar goed, eerst nog maar eens wat verder prutsen.
 
Laatst bewerkt:
apart project dat laat ik je zoiezo na!

ben benieuwd wat je bevindingen worden maar denk dat het rendement niet heel erg hoog komt te liggen. en heb je plaats voor een molen?

of brushless beter werkt dan brushed is een onderzoek opzich waard. Want zoals al gezegd is brushless 3 fasen AC en brushed DC. je geeft aan dat torque een belangrijk punt is daar moet je zeker rekening mee houden. Echter brushless heeft een redelijk hoog toerental nodig voor een beetje spanning op te bouwen.

de regel elektronica heb je daar al over nagedacht?
 
Cheeta zei:
apart project dat laat ik je zoiezo na!

ben benieuwd wat je bevindingen worden maar denk dat het rendement niet heel erg hoog komt te liggen. en heb je plaats voor een molen?

of brushless beter werkt dan brushed is een onderzoek opzich waard. Want zoals al gezegd is brushless 3 fasen AC en brushed DC. je geeft aan dat torque een belangrijk punt is daar moet je zeker rekening mee houden. Echter brushless heeft een redelijk hoog toerental nodig voor een beetje spanning op te bouwen.

de regel elektronica heb je daar al over nagedacht?
Klik om te vergroten...

Voor wat betreft het rendement heb ik eigenlijk alleen nog gekeken naar bestaande molens. Die leveren meer dan voldoende op jaarbasis, het is de bedoeling dat het ding de koelkast (of wasmachine) van stroom gaat voorzien (resp 285/365kWh per jaar).

Doordat het een relatief kleine molen is mag je hem zonder verguning plaatsen (kleiner dan 1.70mtr) Heb (straks) een huis met een platdak (3 hoog) dus dat moet gaan lukken.

Torque is eigenlijk vrij simpel te verkrijgen ben ik inmiddels achter, size does matter :D Gaat het eigenlijk met name over de toque nodig bij het "starten" van de molen, als ie eenmaal draait valt het wel mee. Brushed of brushless, tja dat zal een test moeten uitwijzen met een mulitmeter. Daarvoor kom ik straks zeker nog om hulp vragen.

Regelelectronica, zo min mogelijk, weerstand en verbuik van spanning wil ik juist minimaliseren. Er zal wat tussen moeten om er uiteindelijk een 220 volt uit te kunnen krijgen maar dat moet niet het grootste probleem zijn.

Eerst de molen maar eens :cool:
 
Een koelkast is een apparaat dat periodiek veel vermogen vraagt. Ik schat zo tussen de 0,5 en 1 KW. Ook de inschakelstroom is behoorlijk hoog. Op plaatsen waar het elektriciteitsnet niet zo geweldig is wil het inschakelen van de koelkast nog wel een zorgen voor een dipje in de netspanning wat zichtbaar wordt gemaakt door verminderde lichtopbrengst van lampen.

De thermostaat is verantwoordelijk voor het in-en uitschakelen. De meeste tijd verbruikt een koelkast dus geen stroom.
Je zal voor een voorziening moeten zorgen die de stroom van de generator op momenten dat de koelkast geen stroom vraagt kan bufferen en op momenten dat de stroom wel nodig is deze kan afstaan.

Electriciteit is lastig op te slaan. Je kan het niet in een doos of fles stoppen. Daar is eigenlijk maar één goed medium voor, een accu.

Verder moet je er voor zorgen dat op momenten dat de accu op b.v. windstille dagen uitgeput raakt er voor zorgt dat de koelkast op het elektriciteitsnet verder werkt. Je wilt natuurlijk geen warm pilsje drinken!

Verder een leuk project, met veel uitdagingen!!!
 
Laatst bewerkt:
om het op het net aan te sluiten zijn er paar punten die kritisch zijn.

frequentie
faseverschuiving

dit kan je wel oplossen doormiddel van een stuk elektronica die wisselt tussen beiden stroomvoorzieningen. maar dit moet je dan wel hebben. Ik denk dat het makkelijkste is om gewoon is te kijken naar de UPS systemen bij grote servers. Die doen in feiten dit al. dan moet je alleen nog de accu zien bij te laden.
 
Wil je efficient met de energie omgaan dan heb je zeker een stuk elektronica nodig. Immers dien je die accu toch met een spanning te laden van bv 13,5 volt (als het een 12 volt accu is). Waait het niet hard dan zul je die spanning niet hebben maar misschien 10 volt, best jammer om daar niets mee te doen dus die moet je omhoog transformeren. Zo ook als de spanning veel te hoog wordt, dat moet je niet via een weerstand in warmte omzetten die je met een beetje pech met een ventilator moet koelen. Uiteraard is dit latere zorg, eerst laten draaien en zorgen dat er via een weerstand een lamp brand.

Erg leuk project en zeker mee doorgaan. Laat je niet afschrikken als je niets van elektronica afweet of naar je eigen denken te weinig want google weet heel veel en ik weet zeker dat genoeg elektronica mensen meedenken.
 
Laatst bewerkt:
Inmiddels ben ik een paar weken en een verhuizing verder maar de laatste dagen toch weer lopen prutsen en vooral veeeel lezen, dat magnetisme heb ik weer eens onderschat. Maar goed ik heb de nieuwe assen inmiddels half af.

Dit keer (ik post wat fotos later) 1 meter hoog en van loodgieters PVC (beetje zwaar maar het is maar een test). Meteen al problemen, de magneetjes gebruikt in de eerste molen werkten eigenlijk niet meer op de zwaardere (en vooral beweegbare) as. Op de een of andere manier trokken ze elkaar onder een bepaalde hoek (de vertikale stabilisatie is nog niet voor elkaar) steeds weer aan. De (wieken)drager zweefde dus niet boven de as maar klikte er tegen aan ondanks dat de polen elkaar afstoten.

Een paar dikke neodymium ringen gehaald en die erin gezet. Dat werkt dus wel. Haal binnenkort de andere magneten die nodig zijn voor de vertikale lagers. Heb ik inmiddels wel mn twijfels over trouwens. De magnetische lagers (zelfde principe) die ik tot nu toe tegen kwam waren allemaal electronische. Nou ja, eigenwijs dus toch even proberen. Werkt het echt niet dan maar ordinaire SKF lagers :rolleyes: Ik neem maar weer aan dat een electromagnetisch lager meer stroom verbruikt dan het verlies dat de wrijving van een normaal lager kost. Ze zagen er nogal complex uit vandaar, niet echt naar de specs gekeken.

Hoop lopen zoeken en toen kwam ik ergens dit tegen ook weer in het "magnetisch-kader", een efficientere electro motor (volgens mij wel brushed).

em9.gif


En neem me nu niet kwalijk als ik het verkeerd uitleg, ben een electro beginner zoals de meesten al weten.

mfc%20animation%203.gif


Deze motor gebruikt aan beide zijden van de "coils" (die dingen met koperdraad windingen) magneten i.p.v slechts aan de buitenkant. Volgens hem (en wat uitvindersbeurzen) veel efficienter.

En nu heb ik als leek dus een hoop vragen, kan je die "coils" ook veel groter maken? Waar ik dan eigenlijk op doel is over de hele (vertikale) as van de windmolen. Je krijgt dus zoiets als de tekening een paar berichten terug alleen dit keer is de (lager)ruimte tussen de magneten niet opgevuld met enkel lucht maar ook met "coils" die stroom opwekken?

Ik neem eigenlijk aan dat die "1 meter coils" ook een bepaalde weerstand leveren waardoor het ding helemaal niet meer zou draaien. Of verdwijnt die weerstand op het moment van draaien (centrifugale krachten)?

In het laatste geval zou een kleine startmotor voldoen anders wordt het een kwestie van sizing ben ik bang, motor aanpassen aan de maat van de wieken?

Nogmaals mijn excuses als ik door draaf, toch zou het mooi zijn als we straks met z'n allen een paar % aan energie kunnen besparen :D

De ijsberen danken danken het modelbouwfourm :yes:
 
Zit eigenlijk ook al 1 stomme vraag bij, effe aan m'n motoren lopen draaien maar zowel brushless als brushed hebben een bepaalde weerstand. Shit, sizen.
 
Laatst bewerkt:
maxxie zei:
Wil je efficient met de energie omgaan dan heb je zeker een stuk elektronica nodig. Immers dien je die accu toch met een spanning te laden van bv 13,5 volt (als het een 12 volt accu is). Waait het niet hard dan zul je die spanning niet hebben maar misschien 10 volt, best jammer om daar niets mee te doen dus die moet je omhoog transformeren. Zo ook als de spanning veel te hoog wordt, dat moet je niet via een weerstand in warmte omzetten die je met een beetje pech met een ventilator moet koelen. Uiteraard is dit latere zorg, eerst laten draaien en zorgen dat er via een weerstand een lamp brand.

Erg leuk project en zeker mee doorgaan. Laat je niet afschrikken als je niets van elektronica afweet of naar je eigen denken te weinig want google weet heel veel en ik weet zeker dat genoeg elektronica mensen meedenken.
Klik om te vergroten...

Bedankt, da's ook helemaal(altijd) de insteek. Ik denk eigenlijk dat als de molen eenmaal voor elkaar is (enigzins efficient) het ding een 24v accu moet gaan opladen. Ook daar moet ik nog eens induiken, hebben ze die dingen net zoals lipo's en batterijen ook in verschillende amperages (en dus meer vermogen). Wind is nou eenmaal "soms" beschikbaar dus opslaan is best belangrijk.

Maar goed, tis 4 uur dus ik stop ermee, duizend vragen over :p
 
Cheeta zei:
om het op het net aan te sluiten zijn er paar punten die kritisch zijn.

frequentie
faseverschuiving

dit kan je wel oplossen doormiddel van een stuk elektronica die wisselt tussen beiden stroomvoorzieningen. maar dit moet je dan wel hebben. Ik denk dat het makkelijkste is om gewoon is te kijken naar de UPS systemen bij grote servers. Die doen in feiten dit al. dan moet je alleen nog de accu zien bij te laden.
Klik om te vergroten...

Da's iets waar ik wel al naar heb gekeken, om terug te leveren aan het net (en du's effectief geld te verdienen met je molen, je krijgt subsidie dus een betere prijs voor het leveren dan het afnemen van kw's) kan je eigenlijk alleen terecht bij je persoonlijke energie provider (nre, essent oid). Die leveren namelijk de "schakel apparatuur" die de meter doet terug lopen. Effe uit mn hoofd 1500 euro voor een setje (jajaja, alweer 4 jaar om uit de kosten te komen bij verkoop). Ze willen niet echt :rolleyes:
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top