Der P- Regler - mit positiven Zuwachs






		Drehzahlregelung durch einen Pitch- Regler mit positiver Verstell - Charakteristik



	Auf folgender Abbildung ist ein Pitch- Regler für einen 3- Blatt- Windflügel zu sehen. Der Regler benötigt für seine Funktion keine Fremdenergie und ist komplett in der Windflügelnabe integriert. Aufgrund seines simplen Aufbaus ist er relativ einfach zu bauen und lässt sich in seiner Regelcharakteristik leicht anpassen.




	- Der Aufbau - Auf den folgenden Abbildungen ist der Aufbau eines Pitch- Reglers für einen 3- Blatt Windflügel zu sehen. Damit es nicht zu unübersichtlich wird, sind hier nur ein gekürztes Windflügelblatt und die erforderlichen Betätigungselemente dargestellt. An der Pitchnabe, welche mit der Generator,- oder Getriebe- Eingangswelle verbunden ist sind die Lagergehäuse für die Pitchachsen angeschraubt. An den Pitchachsen befindet sich die Vorrichtungen zur Befestigung der Windflügel und die für die Betätigung des Reglers erforderlichen Fliehgewichte. Durch ein auf der Pitchnabe drehbar gelagertes Synchronelement werden alle Windflügelblätter über Verbindungstangen und Hebel miteinander verbunden. Gleichzeitig stellt diese Anordnung sicher dass die Windflügelblätter immer gleichmässig verstellt werden. Durch den einstellbaren Endanschlag lässt sich der Drehwinkel des Synchronelements und somit der Anstellwinkel des Windflügels einstellen. Unterhalb des Synchronelements befindet sich die Regelfeder. Das eine Ende der Feder ist über eine Klemmverbindung mit dem Synchronelement verbunden und hält aufgrund der Vorspannung die Windflügelblätter in Betriebsstellung. Das andere Ende der Regelfeder ist mit der Justiervorrichtung verbunden über welche die Vorspannung der Feder eingestellt werden kann. Drei federbelastete Fixierbolzen halten die zahnradähnliche Justiervorrichtung in Position. Durch verändern der Federvorspannung kann das Regelverhalten verändert werden.





	- Die Funktionsweise - Die an der Windflügelbefestigung angebrachten Fliehgewichte haben mit zunehmender Drehzahl das Bestreben sich zur Drehkreisebene des Windflügels auszurichten. Dieser Kraft wirkt die Regelfeder entgegen. Aufgrund der Anordnung der Regelfeder wird diese auf Verdrehung beansprucht. Bei einem Bruch der Feder stellen sich die Flügelblätter aufgrund fehlender Gegenkraft schon bei niedrigen Rotordrehzahlen in Position AUS. Auf der folgenden Abbildung ist die Befestigung der Regelfeder am Synchronelement und an der Justiervorrichtung gut zu erkennen.

Die Betriebsstellung

Durch die Kraft der Regelfeder werden die Windflügelblätter in der Betriebsstellung gehalten und sorgen so für einen optimalen Anstellwinkel des Windflügels während des gesamten Betriebsbereichs.
Diese Flügelstellung ändert sich erst beim Einsetzen des Abregel - Bereichs.

Der Anschlagbolzen des Synchronelements liegt in diesem Betriebszustand am Endanschlag Position "Betriebsstellung" an. (auf zweitem Bild gut zu erkennen.)

Einstellmöglichkeit:
Durch verändern des Endanschlags lässt sich der Anstellwinkel des Windflügels einstellen.

Der Abregel - Bereich / Position AUS

Mit steigender Drehzahl des Windflügels oberhalb der Betriebsdrehzahl erhöht sich die Kraft der Fliehgewichte. Dadurch wird die Gegenkraft der Regelfeder überwunden und diese verdreht.
Infolge dessen verändern sich die Anstellwinkel aller Windflügelblätter in den positiven Bereich. Das bedeutet dass die Profilnasen der Flügelblätter in den Wind gedreht werden. Dadurch verringert sich der Auftrieb am Flügelprofil und somit auch die Leistungsabgabe des Windflügels.
Der Regler verhindert so die Überschreitung der festgelegten Höchstdrehzahl.

Der Abregelbereich beginnt sobald der Betriebs- Anstellwinkel verlassen wird, und endet wenn der Endanschlag AUS erreicht ist. In dieser Position steht das Flügelprofil zum Wind ausgerichtet und kann so keine Windleistung aufnehmen.

Hinweis:
Für den Regelbetrieb sind im Normalfall nur kleine Verstellwinkel des Flügelblatts erforderlich.

Die AUS - Position dient ausschliesslich zum Abstellen des Windrades und wird während des Regelbetriebs nie erreicht.

Die Abbildungen links zeigen den Regler in Position AUS. (max. Verstellbereich)
Gut zu erkennen ist auch die vollständige Ausrichtung der Fliehgewichte zur Drehkreisebene des Windflügels.




	Vorteile: Ruhiges Regelverhalten, da mit zunehmender Drehzahl die wirksame Flügelblattbreite abnimmt. Dadurch geringere Belastung des Windflügels und der Anlagenstuktur. Durch manuelles Drehen der Flügelblätter in Position AUS lässt sich das Windrad ausschalten Nachteile: Grösserer Verstellbereich im Vergleich zum N- Regler. Anlaufhilfe wie bei N- Regler schwieriger realisierbar.

- P- Regler im Einsatz -

Auf dem Bild links ist der gelungene Nachbau des auf dieser Seite beschriebenen P- Reglers zu sehen.

Weitere Highlights
des durch Roland Karl gebauten Windrads sind die elektrisch gesteuerte Windnachführung und die Stromübergabe vom Generator zum Mast durch selbst hergestellte Schleifringe.

Nähere Infos zum Windrad ?

>> Hier gehts zur Website von Roland Karl <<


	[Home] [Standortsuche] [Baugruppen] [Fluegelbau] [Lichtmaschine] [PM- Generator] [Laderegler] [Ertrag] [Sturmregelung] [Helikopter] [Eklipsen] [Seitenfahne] [Pitchregelung] [N- Regler] [P- Regler] [Experimente] [Lanz- Bulldog] [Bauplan] [Buchtips] [Links] [impressum]


	letzte Aktualisierung: 15. Januar 2012 Version 26.16 (c ) 2004 - 2012 wewima-windtechnik