Löpande info om den nya H-rotorn

[KennethE]

Grattis!

[Göran]

Tack!
...men jag är rädd för att vindmätarna inte går att lita på. Det är lite för bra, men ändå inte orimligt bra.

[Martin]

Göran, roligt att resultaten är så bra!
50% efter generatorn låter kanske lite väl mycket. Generatorn har ju också förluster.

Hur mäter ni effekten? Kanske mätfelet ligger där och inte i vindmätarna.

[Göran]

Nu har jag räknat igenom och analyserat de siffror jag fått och nu ser det betydligt mer realistiskt ut.
Helst skulle jag vilja se ström, spänning, vindhastighet, varvtal och vridmoment samtidigt, gärna lagrat på en dator för analys efteråt, men den möjligheten har jag inte än.

Siffrorna som jag fått på vindhastighet var 5-7 m/s på den ena vindmätaren och 8,8 - 11,1 m/s på den andra, som har lång eftersläpning. Den fastnade också på 8,8 m/s efter en stund och där såg den ut att ligga kvar. Den som visade 5-7 m/s var en handhållen som det mättes med under några minuter. man kan ju tänka sig att det blåste något mer några meter upp i luften. Svårt att bedöma hur mycket det blåste utifrån detta alltså, speciellt när övriga mätdata togs några minuter före. Vindhastigheten kan ju ha ändrat sig och en diff på bara 1 m/s ger dessutom stor skillnad.

Den ström generatorn gav låg mellan 6 till 15 ampere, men generatorn är för klen så det är inte mycket att gå efter.
Batterispänningen var 11,4 volt och inte intressant i det här fallet.
Varvtalet var 150 rpm i ett visst ögonblick. Vindhastighet okänd vid det tillfället, men förmodligen inom spannet 5-7, eller 8.8-11.1 m/s.
Spänning från generatorn efter likriktning var 30 volt vid mättillfället.

Det är alltså svårt att få ut något av detta eftersom vindens energi är ca: 10 ggr högre mellan högsta och lägsta mätvärde för vindhastighet, men antar man att sanningen ligger mitt emellan dessa värden får man ca: 7-9 m/s. Vinden sades vara ganska konstant med enstaka vindbyar.

Strömmen låg oftast runt 6-8 ampere, men vandrade över 10 A emellanåt med 15A som toppvärde, så man kan anta att det var vid 7-9 m/s för det mesta, men strömmen är som sagt inget att gå efter, eftersom generatorn är för klen och inte alls bromsar rotorn.

Om 150 rpm var vid 8 m/s ger det ett löptal på strax under 3 och det är för lågt. 150 rpm stämmer i och för sig med 30 volt eftersom jag tror att rotorn ger 0,2 volt per varv, men jag är inte säker på att siffran är exakt.
För att löptalet ska vara ok så bör vindhastigheten ha varit 5,2 - 5,8 m/s, men den var högre än så annars har Betz tal passerats och det går ju inte.

Vad som fick mig så munter var att kortslutning av generatorn inte stoppade rotorn. Generatorn har en resistans på 1,4 ohm vilket bör ge en kortslutningsström på 22 ampere och det skulle i så fall betyda 700 watt vid 31,4 volt Emk, vilket i sin tur betyder en verkningsgrad på 30%, om vinden låg på 8 m/s. Nu kanske rotorn hade orkat vrida runt ytterligare några watt och vindhastigheten kanske heller inte var 8 m/s.
Om vindhastigheten var 7 m/s istället hade verkningsgraden varit 40% (inte troligt) och om vinden var 9 m/s hade verkningsgraden varit 21%. Skulle det visa sig att 11,1 m/s är det rätta då hamnar verkningsgraden på futtiga 11%. Det här tyder ändå på att vindmätaren som visar den högsta vindhastigheten är mest tillförlitlig och tar man ett snitt på 10 m/s får man 15% verkningsgrad. Det är därför jag är så kinkig när det gäller vindhastighet och vill veta vad verket ger vid 7,0 m/s och inte vid 7 m/s.

Siffrorna säger alltså inte så mycket, men kanske ligger verkningsgraden runt 20-25% (?) och i så fall bör den gå att få upp en bit till. Jag vet inte riktigt vad jag ska tro om det hela. Allt känns så motsägelsefullt med hög soliditet och fortfarande bra vridmoment vid 150 rpm, trots lågt löptal, som ändå lämnat det "döda bandet" (TSR över 2,5). Om 6-7 ampere är strömmen vid 150 rpm, vad var då varvtalet vid 15 ampere? Jag räknade aldrig på detta, men det tyder ju inte på att maskinen stallar vid högre vind direkt. Svårt fall med andra ord.

[pellesnurr]

Jättekul att höra att mätningarna ändå är så positiva. Tyvärr ser det kolsvart ut med bra snittvind hemma där jag bor, så antingen får jag kapa ned träden runtomkring (varken min fru eller grannarna jublar av lycka) eller arrendera en bit av grannbondens åker, men där har jag inte inlett förhandlingar ännu. Hittills har jag bara 2,3 m/s i medelvind och 2,9 i medel för byvind. Blir inte mycket ström av det inte...

[KennethE]

Om man sätter upp en testrigg så att man kan driva generatorn med en elmotor borde man kunna få fram en komplett uppsättning parametrar vid olika varvtal och belastningar som sedan kan innebära att man kan få fram säkrare data om rotorn genom att mäta på generatorn.
Dock verkar ju en av nyckelfaktorerna vara mätningen av vindhastigheten, det kan alltså vara värt att hitta ett pålitligare sätt att mäta den.

Idealet hade ju varit ifall man hade fått låna en tillräckligt stor vindtunnel, NASA eller Boeing borde ha sådana som är lämpliga, frågan är hur man skall få tillgång till någon av dem. Man får då fråga sig vem som brukar kunna lösa sådant? Om du går ut och påstår att du lyckats motbevisa Betz lag kanske man kan få Mythbusters att testa det? Då skulle man ju samtidigt få bra reklam.

Kanske inte helt seriöst i andra stycket.

[Göran]

pellesnurr, 2,3 m/s är inte mycket att hurra för, så det kommer inte att ge något.

Kenneth, det är nog tester på vägar utan trafik som gäller och vridmomentet måste mätas om man vill veta hur rotorn fungerar och se vad den ger.

Hade jag inte varit helt säker på att H-rotorns snart fungerar enligt förväntningarna hade jag inte varit så ärlig.

[Göran]

Vi har valt att spela med öppna kort i det här projektet, men ibland kommer man till en punkt där man får överväga om man verkligen ska avslöja allt på ett så tidigt stadium som det här. Men jag kan säga att kanske, kanske, ser det ut som om vindkraftverket kommer att producera vad vi lovat. Ja, det ser faktiskt ut så och i så fall gör vi ett hopp några år framåt i tiden. Projektet drog igång i höstas och kineserna är redan passerade, men vi ska längre än så. Vad gäller kineserna så kan de betydligt mer än de visar och jag förstår därför inte varför de fuskar. Jag kan helt enkelt inte begripa hur de tänker.

[Karro]

Att den inte kan bromsas med generatorn är väl lite problematiskt. Kan man ine bromsa vid, säg 10 m/s, vad händer då vid 20 m/s? Jag hade hoppats att en H-rotor inte behöver separat broms, men det verkar ju som det behövs ändå.

[KennethE]

Tanken är väl att det skall gå, försöket visar ju att generatorn är underdimensionerad. Som jag förstod det skall den göras kraftigare?

[Karro]

Fast frågan är om man kan göra den kraftig nog, så att den kan bromsa rotorn i storm eller orkanvindar.

[daniel.h]

Har snurran fått upp varvet så är det nog omöjligt att bromsa med generatorn, men annars stallar väl bladen och
går lättare att stanna.

[Göran]

Att H-rotorn behövde stannas den här gången berodde på att den tidigare lättade från marken och flög iväg en bit så att ett av bladen skadades (den satt inte fastspänd med vajrar då, bara med tyngder). Efter att ha snurrat med en spricka i bladen under några dagars tid gick bladet till sist av i vindbyarna och det var då rotorn behövde stannas. Det fanns alltså tillräckligt med kraft i två blad för att generatorn inte skulle orka stoppa verket. Detta glömde jag räkna på förut, så vi säger väl 30% verkningsgrad.

[Michael]

Hej jag är ny på forumet och måste bara säga att jag är grymt imponerad av Göran och daniel.h + många andra med så många spännande projekt.
I frågan om stallande blad så tror jag inte att Göran´s bladprofil någonsin kommer att stalla, däremot det kinesiska verket i äspö bör stalla vid hög vindhastighet.
Men Göran automatiskt bromsande blad är väl löjligt när man kan bygga starkt nog för full hastighet (ingen köper en koenigsegg för att köra 110km/t)

[Göran]

Jag har inte tillräckliga kunskaper om aerodynamik, men enligt de som kan så lär bladen stalla vid ca: halva ljudhastigheten, alltså runt 600 km/h och det är ju ännu lite vassare än en Koenigsegg.