Matheproblem berechnung Dynamische Unwucht

[Weingut P. (weinbauer)]

Hallo Forum,

ich steh gerade wie der Ochs vorm Berg mit einer Berechnung,
eventuell kann mir hier ja wer auf die Sprünge helfen.


Folgende Problematik ....

Die Rotorblätter einer Windkraftanlage sollen als Sturmsicherung
ab einer gewissen Drehzahl gekippt werden um den Anstellwinkel
zu verstellen.
Die Kippbewegung soll mit einem Hebel ausgeführt werden, der über der 
Rotationsebene des Rotors steht und auf das jeweilige Rotorblatt wirkt.

Für die Berechnung des Drehmoments sollten die Formeln zur Berechnung 
dynamischer Unwuchten passen, soweit bin ich gekommen ...

http://www.prozessdesign.ch/index.php?title=Schwenkbewegung_und_Unwucht

ML = ωLn = 2mSrSzSω2

Ln = JDω

nur ... welche Werte (physikalischen Größen) setzt man da ein zur 
Berechnung??

Kann von Euch jemand so ne Rechnung mal beispielhaft durchführen?

Vorab schonmal verbindlichsten Dank.

PS: Meine letzte Mathestunde ist fas 20 Jahre her, also keine 
Hausaufgabe.

[Karl H. (kbuchegg)]

> Für die Berechnung des Drehmoments sollten die Formeln zur Berechnung 
dynamischer Unwuchten passen,

Den Teil versteh ich nicht.
Warum sollten die passen?

Ein Rotorblatt erzeugt je nach Anstellwinkel eine Kraft in 
Umfangsrichtung. Rechnet man das nicht als Flächenkraft, sondern wie in 
der einfachen Mechanik als "konzentriert in einem Punkt", dann ergibt 
die Kraft mal dem Hebelarm die Größe des Drehmoments.

Wie kommt da jetzt eine Unwucht ins Spiel? Die Rotorblätter werden ja 
doch alle gleichzeitig im Anstellwinkel verstellt.


Edit: Oder meinst du das Drehmoment, welches der Hebel zur Verstellung 
des Anstellwinkels aufbringen muss?

> PS: Meine letzte Mathestunde ist fas 20 Jahre her, also keine Hausaufgabe.
Irgendwie habe ich das Gefühl, du versuchst da was auszurechnen, was im 
Grunde eh keinen interessiert.
Sagt der Windmesser x km/h, dann werden die Rotoblätter in den 
Anstellwinkel y° gekippt.

[Weingut P. (weinbauer)]

ah, ok, dann hab ich mich wohl missverständlich ausgedrückt ...

also, die Konstruktion ist folgende.

Eine Scheibe, die auf dem Generator angebracht ist.
Von der Scheibe gehen 3 drehbar gelagerte Wellen nach außen weg, an die 
die Rotorblätter montiert werden.
Jetzt ist bei Windkraft das Problem, wenn es windig ist und aber keine 
Last am Generator abgenommen wird, dann dreht das Ding hoch bis die 
Rotorblätter weg fliegen. Von der elektrischen Seite her sind 
Sicherungen gegen diesen Fall vorgesehen, aber trotzdem könnte es 
passieren, dass der Fall eintritt. Und um das abzusichern sollen auf 
diese Montagepunkte Fliehkraftgewichte dran, die dann bei Überdrehzahl 
die Rotorblätter aus dem Wind drehen, nicht den gesamten Rotor versteht 
sich.

Die einzelnen Rotorblätter sind miteinander gekoppelt, dass die alle den 
gleichen Anstellwinkel haben, das ist Klar.

Bei meiner Aufgabenstellung geht es nun um die Gewichte, die dran sollen
um die Rotorblätter aus dem WInd zu drehen. Das Drehmoment der 
Rotorblätter selber lass ich zunächst unberücksichtig, das kommt dann 
erst im nächsten Schritt ... ist aber wenn ich die vermaledeite Rechnung 
oben aufgelöst bekomm auch nicht mehr das Problem ... Blos an der obigen 
Berechnung beiß ich mir gerade die Zähne aus :)

Das Prinzip ansich ist klar, nur welche Größen da eingesetzt werden, das 
schnall ich nicht.

Es geht um das in der Zeichnung grün dargestellte Stück Eisen.

[Weingut P. (weinbauer)]

Die Rotorblattverstellung selber ist mit ner Feder vorgespannt, die ist 
klar, es geht nun darum da drehzahlabhängig ne Gegenkraft zu bringen, 
damit die Rotorblätter dann auch aus dem Wind drehen wenn keine Last am 
Generator abgenommen wird.