Geschwindigkeit von Windgeneratoren

Hallo,

mich wundere mich oft über die niedrige Rotationsgeschwindigkeit von Windgeneratoren. Würde man einen Fahrraddynamo so langsam drehen, ginge das Licht gar nicht an.

Kommen die Generatoren in der Anlage mit einer so geringen Umdrehungsgeschwindikeit aus? Oder ist da ein Getriebe drin, das die Umdrehungen schneller macht?

Grüße
Carsten

Wenn man direkt Wechselspannung (50Hz) mit dem Generator erzeugt, ist die Drehzahl zuerst einmal eine Frage der Polzahl.

Und genau, den Rest erledigt man mit einem Getriebe. :smile:

MfG Peter(TOO)

Besser gesagt : Anzahl der Polpaare.

Welche Paare?
Der einfachste Drehstromgenerator hat 2 Pole als Rotor und 3 Pole im Stator oder eben umgekehrt.

MfG Peter(TOO)

Jupp.


Aber mittlerweile nicht mehr bei allen, da ein Getriebe natürlich zusätzliche Verluste durch Reibung besitzt. 2013 war der Anteil getriebeloser Anlagen bereits bei 28% laut https://de.wikipedia.org/wiki/Windkraftanlage#Technische_Entwicklung_seit_den_1990er_Jahren_bis_heute

Gruß
anf

hi,

und wenn sich das Rad mit dieser Geschwindigkeit dreht?
Oder die Pedale im höchsten Gang?

Alles eine Frage was danach noch so kommt.

grüße
lipi

Moin,

es kommt nicht auf die Drehzahl an, sondern auf die Geschwindigkeit, mit der der Rotor am Stator vorbeifährt.

Die Umdrehungsgeschwindikeit gibt es nicht. Der Techniker spricht wahlweise von Drehzahl, Winkelgeschwindigkeit oder Umfangsgeschwindigkeit. Bei letzterer kommt es natürlich darauf an, an welcher Stelle des Radius gemessen wird.

Getriebe werden bei neueren Anlagen nicht bzw. kaum mehr verbaut.

Gruß
Ralf

Hallo Carsten!

Ist eine Frage des Generator-/Dynamoaufbaus. Großvaters Reibraddynamo brauchte hohe Drehzahl. Dreht sich aber das Vorderrad mit Nabendynamo mit einer Umdrehung pro Sekunde, bist Du mit etwa 10 km/h unterwegs und hast reichlich Licht. Erst bei Fußgängergeschwindigkeit wird’s ein bisschen flackerig.

Btw: Bei großen WKA liegt die Geschwindigkeit der Flügelspitzen bei 1 Rotorumdrehung pro Sekunde nahe Schallgeschwindigkeit.

Gruß
Wolfgang

Ähm - nö. Diese Geschwindigkeit interessiert genau gar nicht. Es kommt allein auf die Anzahl der Polwechsel an, weil das die Frequenz der entstehenden Wechselspannung bestimmt. Und die soll schließlich phasenrichtig ins Netz eingespeist werden - also mit ziemlich genau 50Hz.
Gruß
anf

Man kann heute natürlich gleichrichten oder einen Gleichspannungs-Generator einsetzen. Dann spielt die Drehzahl keine Rolle und der Umrichter synchronisiert sich mit dem Netz.

MfG Peter(TOO)

1 Like

Das ist richtig, erzeugt aber wieder neue Verluste. Kennst Du eine derartige Anlage, die mehr ist als ein Versuch?
Gruß
anf

Moin,

Es kommt allein auf die Anzahl der Polwechsel an

und die sind unabhängig von der Geschwindigkeit? Herzlichen Glühstrumpf.

Abgesehen davon, Frequenz und Phase sind 2 Paar Schuhe. Übrigens tatsächlich unabhängig voneinander.

Die sind in der Tat unabhängig von

Warst Du es nicht, der unbedingt zwischen

unterscheiden wollte? Was natürlich richtig ist, aber dann bitte auch konsequent durchgezogen werden sollte?

Interessant. Kannst Du grad mal erklären, wie Du eine Phasenlage einhalten willst, wenn Du zwei verschiedene Frequenzen hast?
Gruß
anf

Die Umrichter-Verluste sind heute recht klein. Man baut mittlerweile Hochspannung Gleichstrom Übertragungsleitungen (HGÜ), nur weil die Verluste mit Gleichrichten, Leitungsverluste und wieder Umrichten kleiner sind als bei einer Wechselspannungsleitung mit zwei Trafos.

Bei einer 5 Megawatt Anlage sieht die max Umdrehung so langsam aus weil die Blätter so lang sind.
Wenn ein ca. 65 Meter langes Blatt sich etwa 20 U/min bewegt dann ziehen seine 17 Tonnen schon ganz schön an der Nabe.
Innen ist z. B ein Getriebe das die Geschwindigkeit hochsetzt und ein Generator der so etwa 16Hz- 30 Hz bei 3000Volt AC erzeugt. Die werden erst Gleichgerichtet (somit ist die Frequenz-Geschwindigkeit egal) dann auf 50Hz „wechsel-gerichtet“ und auf 10 000 Volt transformiert und ins Netz der Plattform geschickt.
Getriebelose Anlagen sind zwar ein Ansatz, funktionieren aber nur bei kleineren Leitungen weil die Massen sonst sehr Gross werden.
Es ist also wichtig wie viel Kraft der Generator sprich der Flügel der verbrauchten Leistung entgegenwirken kann.
Eine Windanlage hat eine Mindest-Start-Windgeschwindikeit, sonst würde sie de erzeugte Leistung gleich selbst verbrauchen. Und eine Abschalt-Windgeschwindigkeit, sonst würden die Blätter zerstört werden.

the Raccoon

Die Flügelspitze bewegt sich dabei mit 2x 65m x Pi x 20UPM x 60 = 490 km/h

Wo bitte sollte eine derartige Anlage stehen? In Phantasien?
Gruß
anf

Die bauen so was Serienmässig:
https://www.enercon.de/technologie/netztechnologie/

Und die auch:
http://www.nordex-online.com/de/produkte-service/windenergieanlagen.html

Ich nehme alles zurück. Offensichtlich bin ich ein wenig hinter der Zeit mittlerweile.
Gruß
anf

Sagen wir mal, du bist auf der Sonnenseite des Mondes bei Neumond. :smile:

Die Umrichter-Technik hat enorme Fortschritte gemacht, hauptsächlich wegen den heute verfügbaren Halbleitern. Früher gab es für Hochvolt-Anwendungen nur Thyristoren, Hauptsächlich von BBC, heute ABB.

Trotz dem Aufwand für die Gleich- und Umrichtung haben HGÜ-Strecken ab etwa 100km geringere Verluste als 50Hz-Strecken.

MfG Peter(TOO)