H-rotor

Re: H-rotor

Inläggav Göran 18 nov 2008 14:30

Det är ett imponerande jobb du lägger ned på H-maskinerna. Det här är något som bör ingå i ett intressant arkiv, lite mer synligt när tråden ramlar ner i listan framöver.
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4426
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: H-rotor

Inläggav Matte_J 18 nov 2008 15:49

Går det inte att göra tråden "sticky" :?: (Så den alltid finns högst upp, alltså?)
/Matte
-Yxmeckar bäst i teorin
Matte_J
 
Inlägg: 167
Blev medlem: 25 aug 2008 16:53
Ort: Karlstad

Re: H-rotor

Inläggav Göran 18 nov 2008 21:52

Jag tänkte mig en annan variant med vissa grejer samlade...kommer snart.
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4426
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: H-rotor

Inläggav Karro 21 nov 2008 11:55

Mitt hrotor test-beräkningsprogram har varit trasigt ett tag nu, men nu är det fungerande igen.
http://shakti.ath.cx/Karro/htest.a68 som förut.

Nytt är att det nu tar hänsyn till aspektförhållandet på rotorn, vilket tyvärr ger en rejäl effektnedsättning. Och obs, programmet räknar inte rätt för asymmetriska profiler.

Numeras använder det mycket mer tillförlitlig vingprofildata. Förut var det från javafoil, vilket visserligen ger snygga kurvor och siffror, men tyvärr också ganska fantasifulla. Nu från det mer professionella programmet Xfoil, som däremot har en hel drös med irriterande egenheter.

Det där testprogrammet får nog ligga kvar, så kallar jag mitt fortsatta arbete något annat, så att det inte kraschar igen.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: H-rotor

Inläggav Karro 26 nov 2008 08:28

Efter fruktansvärt mycket arbete har jag äntligen fått fason på mitt hrotor kalkyleringsprogram. Den verkar nu göra kurvor som ser ut som publicerade och den fungerar också för asymmetriska vingprofiler. Ja, utom för S1210.

Man kan hitta kalkylatorn på: http://shakti.ath.cx/Karro/hrotor.a68
(obs namnbytet)

Man kan också hitta källkoden på http://shakti.ath.cx/Karro/src/, fast jag tror nog inte någon har glädje av den, då den är ganska snårig och inte exakt lättförståelig. Däremot är jag irriterad på att så få lägger ut sin källkod och istället ruvar på den som en höna i sitt rede. Nu var jag, utan aerodynamisk kunskap, tvungen slita så mycket mer för att få rätsida på det hela. Så jag lägger ut programmet bara för att säga TJI och att jag klarar det utan examen eller utbildning.

Om jag vore musiker skulle jag få royalty i 70 år efter min död för varje klick. Men nu är jag inte det och får istället ingenting. Det är inte så att jag är omusikalisk, men jag har efter många om och men kommit fram till att mitt muciserande endast glädjer mig själv. Är världen orättvis, eller inte?

Vill någon ha en annan vingprofil, så är det lättast att kontakta mig, så lägger jag in det.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: H-rotor

Inläggav Karro 26 nov 2008 10:34

Nu får kalkylerandet vila lite grand och jag lägger min tid på att fixa min CNC-fräs istället. Med hjälp av den kan jag lätt fräsa profiler och rotorcentrum och andra delar, föreställer jag mig.
Ja, även om jag nog föreställer mig mer än vad som är möjligt och vad jag klarar av. Vingprofiler i trä ska nog gå lätt som en plätt, iallafall. Så kan jag ta mina h-rotorer från matematikens värld till att prova i verkligheten. Det ska bli riktigt vetenskapligt, med datorloggning av prestanda, vind och allt möjligt, tänker jag mig. Med utbytbara rotorblad bör jag kunna prova olika vingprofiler i praktiken.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: H-rotor

Inläggav Göran 26 nov 2008 13:20

Fullkomligt lysande Karro, men jag får fram max effekt vid så låga TSR.
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4426
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: H-rotor

Inläggav Karro 26 nov 2008 15:54

Jag har sett det, men vet inte varför.
Tack för feedbacken.

Jag provade just och stoppade in värden från uträkningar på nätet, från rapporter, och finner att på vissa stämmer de, medans vissa andra ger högre TSR, ca plus 1, dock ungefär samma cp och form på kurvan. suck, suck, suck.

Däremot verkar det som mindre H-rotorer helt generellt ger dåligt TSR. Dvs. ju större desto bättre.
Frågan är om små H-rotorer fungerar bra överhuvudtaget? Man får nog inte ha för stora förhoppningar där. Men jag ska provbygga lite senare och lägga till praktiska erfarenheter också,
De byggen av små H-rotorer, i forskningsrapporterna på nätet, som jag har sett, ger liknande dåliga resultat.

Men det finns säkert buggar kvar, sådana kan jag fixa, om jag bara hittar dem. Jag ska kolla specifikt på formler där TSR ingår, lite senare. Jag har problem med aerodynamiska matten och fattar egentligen inte vad jag sysslar med, även om det är en hel uppslagsbok av herrar som har formler och lagar uppkallade efter sig, som tydligen ska vara självklart. Typ, läs om Betz lag på
http://en.wikipedia.org/wiki/Betz'_law och säg om du fattar någonting. Jag tillhör inte den grupp människor som förstår allt det rakt av. Däremot kan man ju använda Betz lag ändå, utan att fatta.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: H-rotor

Inläggav Göran 26 nov 2008 18:21

Oj! Nu säger jag som tompa i Uppsala, det där kräver starkt kaffe.
Jag tror mig veta vad det handlar om, men att tro räcker inte, så jag ska läsa senare.
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4426
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

H-rotor elektronik

Inläggav Karro 28 nov 2008 09:13

Det är en annan sak med H-rotorn, som jag inte har tagit upp överhuvudtaget, men som ingår i mitt H-rotor-koncept. Någonstans i mitten på vägen bestämde jag mig för att slopa planer på självstart, då den inte är tillförlitlig och kanske fungerar ibland, eller kanske inte. Att ha en savenius-rotor för start är heller inte något som är så lätt, eller alltid fungerar. Något sådant "kanske" tycker jag inte om, så jag bestämde mig för att räkna med att starta H-rotorn via generatorn.

Generatorn blir en tre-fas sak, men istället för likriktardioder, hade jag tänkt mig en konstruktion med MOS-fetar som drivs av styrelektronik och en mikroprocessor. Därifrån portioneras energin från H-rotor till batteriet i en av mikroprocessorn bestämd lämpliga portioner. Till hjälp sätter jag en liten vindsnurra för att känna av vindhastigheten ovanpå, och känner av varvtalet och läget på H-rotorn med en sensor på axeln.
Baserat på information om vindhastighet, varvtal, etc., så bestämmer mikrprocessorn om H-rotorn roterar i lämplig hastighet, dvs. har rätt TSR. Om hastigheten är för låg, så kan MOS-fetarna vändas, så istället för att likrikta och justera effekten till batterierna, de driver in batterispänning till rotorn, för att öka hastigheten på den.

På det viset bestämmer mikroprocessorn om H-rotorn går vid rätt varvtal och justerar det, eller tar ut effekt ur H-rotorn, för att justera varvtalet. Samtidigt ger den en MPPT-funktion, där utspänningen ur generatorn inte spelar någon roll, utan den transformerar automatiskt om den till vad batteriet kräver. Finessen här blir dessutom att jag inte behöver anpassa utspänningen och därmed kan klara mig med färre varv i generatorlindningarna och istället optimera för andra aspekter än utspänning. Så om generatorn ger några volts utspänning, i svag vind, gör det ingenting. Det kan också utnyttjas. Snarare är det en fördel att lindningsvarvet är lågt, när generatorn ska fungera som motor. Här har jag inte bestämt mig för om det är mer fördelaktigt att ha väldigt få lindningsvarv, med extremt kraftig tråd, eller tunnare tråd och fler varv.

Jag vet inte om någon har gjort något sådant för en H-rotor. Vissa säger sig ha elektroniska kontrollers, men säger ingenting närmare om hur de kontrollerar. En MPPT ser till att spänningen ut passar batteriet, men här tänker jag mig något mer avancerat, med mer eller mindre elektronisk tvångsstyrning av rotorn. Därav också den lilla utflyken i teorin och matematiken, då jag ju måste fatta vad som behöver göras, för att kunna göra ett styrprogram som åstadkommer det. Därför måste jag ha en teoretisk uträkning som grund. Här ska ingenting lämnas åt slumpen. Åtminstone inte inom rimliga gränser.

Eventuellt kan jag behöva experimentera med olika bladprofiler, olika antal lindningsvarv etc., så därför siktar jag på att allt ska vara enkelt och utbyrtbart i en försöksturbin.
Sedan när jag fått teori och praktik att matcha och jag sett att idéerna fungerar, bygger jag något större. Vid det lagen är nog 3-metersturbiner tillåtna. :D
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: H-rotor

Inläggav Göran 28 nov 2008 09:59

Att få H-rotorn självstartande är inte svårt. Med en asymetrisk vingprofil är det nästan så att den går den igång av vinddraget från en förbispringande gnagare. För övrigt låter det mycket intressant med elektronik som känner av löptalet och MPPT:ar.
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4426
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: H-rotor

Inläggav Karro 28 nov 2008 11:37

Du har säkert provat och vet. Jag har bara läst om det att det ska vara otillförligtligt. Dessutom kan H-rotorn ge problem i kastvindar om det blåser en svag vind och så kommer en kraftigare vindby, då TSR sjunker som en sten och därmed det vridande momentet också. När momentet sjunker kommer belastningen på generatorn att bromsa rotorn ännu mer och vindkastet får rotorn att bromsas istället för att öka fart. Då måste man släppa på belastningen och sedan vänta på att rotorn varvar upp för att öka TSR och därmed verkningsgraden.

När kastbyn sedan försvinner, sedan rotorn är uppvarvad, så skjuter TSR upp som en raket och återigen minskar uteffekten. Då behöver rotorn bromsas för att ge effekt igen. Fast i det fallet är det nog inte ett problem. Eftersom jag satsar på att sätta det nära marken istället för i ett torn, kan jag räkna med att vinden alltid är ostadig.

Frågan här är om man hjälper rotorn på traven att nå optimal TSR istället för att vänta på att den når det av sig själv, vinner man energi, eller förlorar man? Jag kan tänka sig att det man förlorar på karusellerna, det vinner man på gungorna och att uppnå rätt TSR snabbt kanske kan ge en total vinst.

Det hela är en fråga om experiment på olika sätt, så det kan hända att jag satsar på vissa experiment som i slutändan inte visar sig behövas, eller inte fungerar.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: H-rotor

Inläggav Göran 28 nov 2008 14:28

Argumentet för H-rotorer är ofta att de snurrar även i turbulent vind, men det är ju som du säger att turbulens aldrig är bra och ur den typen av vindar finns inte mycket energi att utvinna.
Fördelarna med H-rotorer, som jag ser det, är att de kan byggas större inom ramarna för bygglovsfritt och att bladen är lättare att tillverka. Även om snabblöparen är effektivare är det inte lätt att snickra till perfekta blad till en sådan, då är det betydligt lättare att lyckas med H-rotorbladens profil.

Shit! Du får mig att erkänna att det här är svårt, så svårt att ingen lyckats speciellt väl tidigare, men det betyder inte att även jag tänker misslyckas. :P
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4426
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: H-rotor

Inläggav Martin 28 nov 2008 16:40

Hej Karro

Jag tycker ditt resonemang om elektronisk styrning av turbinen är väldigt intressant. Jag förstår din idé med att mäta vindhastigheten och turbinvarvtalet och sen anpassa belastningen så att man får rätt TSR. Vad jag inte förstår är hur spänningen "transformeras automatiskt" genom att pulsa likrikningen med MOSFETar.

Jag håller på med ett liknande projekt och har kommit ungefär halvvägs. Istället för att mäta vindhastigheten så mäts bara turbinvarvtalet (det går att använda växelspänningen från generatorn som varvtalssignal). Varvtalssignalen tas sedan i kubik och man får då en referenssignal för vad effekten borde vara vid der varvtalet. Turbinen belastas så att strömmen till batterierna och referenssignalen överensstämmer.

Det här är en beprövad metod som används till horisontella verk länge. Om det fungerar till en H-rotor vet jag inte.
Martin
 
Inlägg: 831
Blev medlem: 30 mar 2008 21:50
Ort: Rimforsa

Re: H-rotor

Inläggav Karro 28 nov 2008 17:14

Martin skrev:Vad jag inte förstår är hur spänningen "transformeras automatiskt" genom att pulsa likrikningen med MOSFETar.

Jag har inte tänkt igenom kopplingen i detalj. Kanske det i sjäva verket krävs två helt separata kretsar, en för likriktningen och en för motordrivningen? Det kan också visa sig att det är mer praktiskt med två helt separata kretsar. Men det ser jag som detaljer i elektroniken, att lista ut senare. Det är annars samma idé som används i elbilar. Att man återvinner energin från bromsning. Här är huvudsyftet att bromsa vinden, för att vinna energi ur den, och framdrivningen är bara hjälp.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

FöregåendeNästa

Återgå till Vindkraft

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 2 gäster