RotoVerter

 

Inhalt:

 

1. Grundlagen

2. Aufbau nach Hector D. Perez Torres

3. Alternativer Aufbau

3.1 Ohne Frequenzumrichter

3.2 Mit Frequenzumrichter

4. Videos

5. Weitere mögliche RotoVerter

6. Wichtige Lektüre zum Selbststudium

9. Quellen

 

 

1. Grundlagen

 

Die Idee für den RotoVerter stammt von dem Puertoricaner Hector D. Perez Torres und basiert auf einer seiner Entwicklungen aus dem Jahr 1999. Im Jahr 2002 veröffentlichte er die Pläne des RotoVerters Open-Source, damit Diese nicht mehr patentiert werden können und der Allgemeinheit zu Gute kommen.

 

Bei dem RotoVerter handelt es sich um eine Kombination aus einem Elektromotor und einem elektrischen Generator, die mechanisch miteinander gekoppelt sind. Der Motor treibt den Generator an, der im laufenden Betrieb Energie liefert um eine Pufferbatterie aufzuladen. Über einen Wechselrichter wird der Motor ebenfalls über diese Pufferbatterie betrieben.

 

Trotz der hohen Verluste des Gesamtsystems von ca. 50%, soll diese Kombination soviel Energie liefern, das neben dem Motor weitere Verbraucher angeschlossen werden können, ohne das sich die Batterie dabei entlädt.

 

Die Herausforderung des RotoVerter besteht in der Abstimmung der Induktivitäten (3 Spulen des Generators) mit Kondensatoren. Diese müssen so aufeinander abgestimmt werden, das Sie einen möglichst idealen Schwingkreis ergeben, der bei Nenndrehzahl der Generators in Resonanz kommt. Don Martin beschreibt bei seinem RotoVerter, das er hören kann wenn das System ideal aufeinander abgestimmt ist.

 

Nach Informationen aus dem Net-Journal soll sich im Resonanzfall im Stromfluss zur Batterie eine stehende Welle ergeben. Bei 0-Volt Massenpotential der Batterie ergibt sich einen negativer Innenwiderstand, wodurch ein inverser Stromfluss zur Batterie entsteht, die Diese auflädt.

 

Alternative Idee: Vielleicht wird durch eine ideale Kombination zwischen den Kondensatoren und den Induktivitäten des Generators, im Resonanzfall die Blindleistung so gut ausgekoppelt, das diese zusätzlichen Strom für das Aufladen der Batterie bereit stellt.

 

In den letzten Jahren sind immer wieder Videos im Netz aufgetaucht (Kapitel 4.) die eine Kombination von Motor und Generator zeigen, die scheinbar ohne zusätzliche Versorungsspannung von alleine weiterlaufen. Der Generator liefert dabei genug Energie um neben Motor weitere Verbraucher zu betreiben.

 

Im folgenden wird im Kapitel 2. der Originalaufbau von H.D.P. Torres beschrieben. Im Kapitel 3. wird auf vereinfachte Aufbauten eingegangen, die vielleicht bei einigen Videos aus Kapitel 4. genutzt wird.

 

 

2. Aufbau nach Hector D. Perez Torres

 

Der RotoVerter nach H.D.P. Torres besteht auf folgenden Teilen:

 

  1. Dem Antriebsmotor: Ein Wechselstrommotor (Käfiganker) der über eine Phase angetrieben wird, und über eine Kondensatorschaltung als Hilfsphase verfügt. Für den Startbetrieb wird ein Anlaufkondensator hinzugeschaltet, der im folgenden Bild nicht zu sehen ist.
  2. Dem Generator: Ein Asynchronmotor, der durch Verschaltung mit Kondensatoren selbsterregt Energie erzeugt.
  3. Den Transformatoren: Die an jeder Generatorphase die 120V auf 12V herunter transformieren.
  4. Den Gleichrichtern: Die aus den 12V der 3 Transformatoren eine Gleichspannung erzeugen, um damit die Pufferbatterie aufzuladen.
  5. Dem Wechselrichter: Dieser dient dazu, den Wechselstrommotor mit den benötigten 120V zu versorgen.

 

Basierend auf dem Schaltplan zum RotoVerter unter Rexresearch ergibt sich folgender Aufbau:

RotoVerter nach Hector D. Perez Torres (Schaltplan von Rexresearch)
RotoVerter nach Hector D. Perez Torres (Schaltplan von Rexresearch)

 

Die Transformatoren haben ein Übersetzungsverhältnis von 10:1. Wenn ein Generator mit 230V verwendet wird, müssten Transformatoren mit einem Übersetzungsverhältnis von ca. 19:1 verwendet werden, um aus den 230V die benötigten 12V für die Pufferbatterie zu erzeugen.

 

Als Glättungskondensator für die 12V der 3 Transformatoren, wird nur ein Kondensator C6 verwendet.

 

Im Schaltplan von Rexresearch sind die 3 Kondensatoren C2-C4 für den Abgleich der Schwingkreise der Generatorinduktivitäten vorgesehen.

 

Der Kondensator C5 ist möglicherweise als Anregungskondensator gedacht. Beim Anlauf des Generators wird durch die Restmagnetisierung im Anker mit diesem Anregungskondensator die Spannung nach und nach aufgebaut, bis zur entgültigen Betriebsspannung bei Nenndrehzahl.

 

 

3. Alternativer Aufbau

 

Hinweis: Die in diesem Kapitel beschriebenen Alternativen Aufbauten dienen als Ideengeber für eigene Forschungen und sind bisher nicht selbst aufgebaut oder getestet worden. Daher kann keine Garantie auf Richtigkeit der Angaben gegeben werden. Ein Nachbau geschieht auf eigenes Risiko. Achtung 230V. Lebensgefahr!

 

In vielen Videos (Kapitel 4.) sind wesentliche Bestandteile des Originalen RotoVerters nicht zu finden.

 

Zum Teil fehlen folgende Bauteile wie:

  • Der Wechselrichter
  • Die Pufferbatterie
  • Die Transformatoren
  • Die Gleichrichter

Dafür vorhanden sind teilweise:

  • Ein Schwungrad zwischen Motor und Generator
  • Ein Frequenzumrichter

 

Wie auch in mehreren Video zu sehen, ist den Motor über einen Keilriemen mit dem Generator zu koppeln. Die Vorteile sind:

 

  • Das Umsetzungverhältnis könnte so für Versuchsreihen angepasst werden
  • Es kann für die Umstellungsphase (Externe Netz/Generator) eine zusätzliche Schwungscheibe mit eingebaut werden.
  • Die Phasenlage zwischen Motor und Generator kann einfach, durch verdrehen der Antriebsscheiben zueinander, angepasst werden.

 

 

3.1 Ohne Frequenzumrichter

 

Einen Alternativen Aufbau ohne Frequenzumrichter, bei dem der Motor über eine Steinmetzschaltung mit einem Hilfskondensator betrieben wird, zeigt das folgende Bild (hier mit 230V Betriebsspannung):

RotoVerter - Mögliche Aufbau - Motor mit Hilfsphase über Kondensator
RotoVerter - Mögliche Aufbau - Motor mit Hilfsphase über Kondensator

 

Wir gehen davon aus, das die Spulen des Generator mit Kondensatoren so abgestimmt werden können, das ein idealer Schwingkreis mit einem Energieüberschuss entsteht.

 

Bei diesem Betrieb ohne Batterien und Gleichrichter, müsste einer der 3 Phasen des Generators die den Motor antreiben soll, die gleiche Phasenlage haben wie die des Motors.

 

Nach dem Anlaufen des RotoVerters könnte die Versorgungsspannung von außen umgeschaltet werden auf diese eine Phase des Generators. Wenn die Phase des Generators nicht identisch zur Phase des Motors ist, würde der Motor abgebremst werden und zum stoppen kommen, oder der Motor oder Generator könnte zerstört werden.

 

Das Abgleichen der Phasenlage des Motors zum Generator kann über den Keilriemen erfolgen. Mit diesem kann die Antriebsscheibe des Motors so lange gegen die Antriebsscheibe des Generators verschoben werden, bis die Phasenlage beider Spannungen übereinstimmt.

 

Wenn dieser Aufbau machbar ist, könnte auf die weiteren Bauteile verzichtet werden, die beim Original-RotoVerter verwendet werden.

 

Beim Umschalten muss beachtet werden, das durch das Anschließen des Motors der elektrische Schwingkreis des Generators (diese Phase) wieder angepasst werden muss. Grund: Die zusätzliche Induktivität des Motors und der Motor-Betriebskondensator bewirken eine Veränderung der Gesamtinduktivität und Kapazität der MotorGenerator-Kombination.

 

Bei einigen Aufbauten (hier nicht im Bild zu sehen) ist weiterhin ein Schwungrad zu sehen. Das Schwungrad könnte dazu dienen, das die Drehzahl beim Umschalten nicht absinkt, sondern konstant bleibt. Weiterhin würde durch das Schwungrad die Drezahl bei einer Belastung durch weitere Verbraucher von außen nicht sofort absinken.

 

 

3.2 Aufbau mit Frequenzumrichter

 

Die bisher gezeigte Nutzung des Motors über eine Phase mit einer Hilfsphase über eine Kondensatorschaltung (Steinmetzschaltung) hat keinen sehr hohen Wirkungsgrad. In der Industrie wird daher der Motor mit einem Frequenzumrichter betrieben, was zu einem höheren Wirkungsgrad führt. Der Frequenzumrichter erzeugt aus einer Phase, die benötigten 3 Phasen für einen Käfigmotor. Der Aufbau (hier mit 230V Betriebsspannung) ist im folgenden Bild zu sehen.

RotoVerter mit Frequenzumrichter
RotoVerter mit Frequenzumrichter

 

 

4. Videos

 

Nachfolgend finden Sie einige Videos bei Youtube in denen verschiedene Aufbauten des RotoVerters zu sehen sind.

 

Eine 3kW-Anlage, die nur aus einen Motor mit Generator besteht:

 

QMOGEN RotoVerter mit einem anderen Übersetzungsverhältnis:

 

 

Erstes Video eines Dreiteilers zum Original RotoVerter des Erfinders Hector D Perrez Torres:

 

 

Aufbau und Betrieb eines RotoVerters:

 

 

Im folgenden Video zeigt der Deutsche Forscher "Segelohrenbob", den Stand seiner RotoVerter-Versuche:

 

Die gesamte Playlist von Segelohrenbob zum RotoVerter finden Sie bei Youtube unter:

 

Segelohrenbob - Youtubevideoliste

 

 

5. Weitere mögliche RotoVerter

 

Es gibt andere Aufbauten die vom Prinzip her dem RotoVerter ähnlich sind, oder vielleicht nach dem gleiche Prinzip arbeiten.

 

 

 

6. Wichtige Lektüre zum Selbststudium

 

Für den interessierten Forscher empfehle ich zur weiteren Recherche die genannten  Quellenangaben im Kapitel 9.

 

Weiterhin zu empfehlen sind zwei sehr gute Dokumente, die bei Rexresearch heruntergeladen werden können. Sie sind in Englisch verfasst und liefern weitere Informationen und Versuche zum RotoVerter:

 

Für den Einsteiger: RotoVerter Energy Saving Applications

 

Für den Fortgeschrittenen Forscher: Advanced RotoVerter R&D