Korrekturen und Nachträge

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2 Gasdruckfedern als Rückstell-Element 2

Im November 2018 fanden noch einmal Messungen im Windkanal statt. Es folgen die wichtigsten Ergebnisse.

1 Neuvermessung AC240

Dazu die Bilder 1 bis 3

Bild 1

Auswertung

Das Gefühl, dass einem solchen Windrad nicht Nenn-TSR 7,4 zuzuordnen ist[1], konnte bestätigt werden.
Die Drehzahl wird aus der Wechselstrom-Frequenz des Generators abgeleitet. Dieser ist aber keine 16-Pol-Maschine sondern hat nach Überprüfung 20 Pole.
Die Drehzahl und damit auch die TSR sinken daher.
Aus Nenn-TSR 7,4 wird 5,9. Das geht auch gefühlsmäßig in Ordnung.

Es wurde beim Einspeise-WR eine andere Übertragungskurve verwendet. Diese speist schon bei geringeren Drehzahlen (Spannungen) mehr ein. Die vorherige Leistungsentwicklung ist in Bild 3 vergleichsweise zu sehen (gestrichelt).
Dass das System über 20 m/s ohne Generatorkurzschluss wegen Überspannung aus kommt, ist möglich, konnte aber wegen anderer Aufbauten im Luftstrom nicht überprüft werden.

Zur Bestimmung der wirklichen Einspeise-Leistung war lediglich eine EVA12 vorhanden. Diese zeigt Leistungen über 99W in kW an, mit lediglich einer Stelle hinter dem Komma.

Bild 2 Nenn-TSR bei Cp-Optimum

Bild 3

Nachdem einmal angelaufen, läuft das Windrad bei geringeren Windgeschwindigkeiten weiter, bis es bei ca. 2 m/s zum Stillstand kommt.

2 Gasdruckfedern als Rückstell-Element

Die größeren Anlagen (AC1000, 1003) haben zur Abregelung ein Eklipsen-System. Ausgeführt als abgewandeltes Furlinger-System mit Gasdruckfeder als Rückstell-Element.
Bisher galt das bei mir als geniale Lösung. Nur hat mich verwundert, dass die Federn von Haus aus offensichtlich überbefüllt sind. So war bei einer Feder für 100N 140N Anfangskraft zu messen.
Da kam mir ein schlimmer Verdacht. Vielleicht sind sie so befüllt, dass auch bei der tiefsten Einsatztemperatur die Nennkraft garantiert ist.
Also eine Feder mit Nennkraft 120N bei 20°C (schon Gas abgelassen) in ein 3-Stern Kältefach gepackt, und nach ca. ½ h neu vermessen. Ergebnis 80N (nur noch), bei ca. -20°C.
Seit dem betrachte ich bei WEA Gasfedern als ungeeignet für ein sicherheitsrelevantes System.
Sie sollten durch Spiralfedern ersetzt werden.
Dabei haben Zugfedern gegenüber Druckfedern den Vorzug, dass sie nicht mit einer Stange etc. geführt werden müssen. Letzteres birgt Gefahr, durch einen Eisregen blockiert zu werden.