Dichter wickeln

Dichter wickeln

Beitragvon herbk » Fr 21. Mär 2014, 08:51

Hier mal meine Technik, mit der ich es schaffe einige Windungen mehr in eine Spule zu bekommen als das Tabellenbuch vorgibt.
Aus gegebenem Anlass das ganze auf Basis von Draht mit 0,75mm Durchmesser. Laut Buch bekommt man damit auf 1 cm Weite der Wickelform (das wird die Spulenhöhe) 11 Windungen und auf 1cm^2 Volumen 135 Windungen.
Beim Wickeln mit der Hand und ohne weitere Hilfsmittel sind diese Werte sicher zutreffend, bzw nur mit sorgfalt zu erreichen. Wenn man seine (so vorhanden) Drehbank zur wickelmaschine umfunktioniert oder sich aus ein paar Spanplatten eine Wickelvorrichtung bastelt, bekommt man deutlich mehr Kupfer in den verfügbaren Raum, ich übertreffe die im Buch genannten Werte im Moment um etwa 12,5% - was aber immer noch ca. 20% unter dem theortischen Maximum liegt.
Man muss "nur" dafür sorgen, dass der Draht beim Wickeln dauerhaft und gleichmäßig gespannt ist.

Eine vernünftig gewickelte Spule fängt schon vor der Arbeit an, nämlich damit, dass ich erst mal meine Spulendimensionen vernünftig plane – und dazu muss ich auf dem Drahtdurchmesser aufbauen. Um eine optimale Füllung zu erreichen, sollte eine Spule x*(Drahtdurchmesser+(2*Lackdicke))+(Drahtdurchmesser+(2*Lackdicke)/2) hoch sein, wobei x sich natürlich an der gewünschten Spulenhöhe orientiert.
Für alle die sich jetzt fragen: „weshalb +(Drahtdurchmesser+(2*Lackdicke)/2)“? Das ist einmal um, wenn eine Lage voll ist, für die nötige Spannung zu sorgen um die Lage „auf press“ zu drücken, gibt zum zweiten dem Draht die größte Chance sich „Gewindemäßig“ in die Ebenen zu legen und ergibt rechnerisch den kleinstmöglichen nicht nutzbaren Raum.

Für eine 10mm hohe Spule rechne ich folglich erst mal aus wie viele Windungen ich theoretisch auf eine Lage bekomme – also 10/0,79 (für den Drahtdurchmesser+ 2*Lack) was 12,66 Drähte nebeneinander ergibt.
12,66 ist jetzt schon mal recht gut, wenn ich davon ausgehe, dass 12,5 Lagen nebeneinander ideal währen. Für dieses Ideal bräuchte ich also einen Wickelkern von 10-(0,79/100*16)=9,88mm Dicke. OK das Zehntel würde selbst ich wahrscheinlich vernachlässigen... aber es geht nicht immer so gut aus.

Wenn ich dieses Maß habe, baue ich mir eine Wickelform. Den Kern in den gewünschten Abmessungen und der errechneten Dicke mache ich aus Alu, die Seitenwände aus Siebdruckplatte, im Durchmesser etwa 5mm mehr als die Spule in der Diagonale haben wird. Der Wickelkern sollte eine Entformschräge von 2-3Grad erhalten, damit man die Spule später gut ab bekommt.
Das ganze muss massiv sein, den eine gute Wickeldichte kann ich nur erreichen wenn ich den Draht mit Spannung aufwickle, und dadurch entsteht ein nicht zu unterschätzender Druck auf die Seitenwände der Wickelform. Vor dem Zusammenschrauben der Wickelform alle Teile gut wachsen, denn wenn man mit Spannung wickelt, muss man den Draht noch in der Form verkleben!

Um diese Spannung beim Wickeln zu erreichen, spanne ich meine Wickelform in die Drehbank (oder Wickelvorrichtung) und Lagere die Rolle mit dem Draht drehbar auf einem Tisch in mindestens 2m Abstand und führe ihn kurz nach der Rolle durch Filz, welchen ich mit einer Schraubzwinge so zusammendrücke, dass der Draht sich nur noch mit kraft durchziehen lässt.
Wie fest man das macht, muss man durch probieren ermitteln und hängt auch immer von der Drahtdicke ab. Auf diese Weise ziehe ich die immer vorhandenen leichten „Wellen“ des Drahtes aus und bekomme eine Dichte Wicklung.
Der Abstand zur Wickelmaschine ist erforderlich um die Seitenkräfte des Drahtes zu minimieren. Bleibt man zu nahen an der Wickelform, so läuft der Draht nicht selbstständig hin und her und überkreuzt sich in der Spule unnötig, was den Füllfaktor verschlechtert.

Am meisten aufpassen muss man beim einbringen der ersten Lage Draht. Hier gibt es ja noch keine Mulden in die er sich selbstständig einschmiegen könnte, deshalb drücke ich die erste Lage manuell zusammen, damit ich die errechnete Windungszahl auch tatsächlich unterkriege.
Wenn man die Spulen im Generator nicht überlappen muss, kann man den Draht auch noch über einen mit Epoxy getränkten Filz laufen lassen um sicherzustellen, dass die Spule sauber verklebt ist und nach dem Entformen in Form bleibt.

Edit:
Wenn ich das nächste mal wickle, mach' ich ein paar Fotos dazu...
Zuletzt geändert von herbk am Fr 4. Apr 2014, 06:12, insgesamt 1-mal geändert.
Gruß Herbert
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Re: Dichter wickeln

Beitragvon Manfred » Fr 21. Mär 2014, 11:21

Hallo Herbert,

deine Aussagen kann ich aus der Praxis nur bestätigen. Leider verliere ich dann auch mal die Geduld und die Drähte laufen dann doch wieder über Kreuz. Das Bild ist eine kleine Manipulation, der äussere Wickel ist Einlagig mit 0,5mm gewickelt und sieht perfekt aus, leider nur ein Dummy. In dieser Spule sitzt die richtige Spule mit 800 Windungen und 0,2mm Draht auf dem Kern einer Kunststoff-Nähmaschinen-Fadenspule. Mit dem Drahtzugregeler werden meine Spulen jetzt auch besser. Deinen Trick mit der größeren Entfernung der Drahtspule zur gewickelten Spule werde ich ausprobieren, dadurch könnten meine keuzenden Wicklungen weniger werden.
DSC01443.jpg
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Grüße Manfred

p.s. Spule verbaut zu einem aufrechten Mendocinomotor
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Re: Dichter wickeln

Beitragvon Ekofun » Do 3. Apr 2014, 15:36

Hallo zusammen,

habe eine Idee,nemlich Stator für Scheibengeni anderes bauen.Habe vor eine solche zu machen und so:Luftspalt ist 8mm dann ist Stator 6 mm dick.Nehme siebdruckplatte von 6mm dicke zeichne Spulen an.Dann mache eine Spule mit richtigen Maßen und zeicne sie an auf Scheibe.Wenn alle angezeichnet sind nehmae Laubsege und schneide die Spulen aus.Wenn alles ausgesegt ist setze Spulen ins Löcher, verbinde es fertig(Stern) und gieße dann alle Spulen mit Harz aus.

So denke das ich eine dünne Stator bekommen habe der aber gut fest ist und stabil ist. Und er ist plan,so kann ich noch Luftspalrt vileicht verkleinen.

Habe das hier geschrieben,es habndelt sich um die Spulen.

Wie denken Sie darüber?

Grüße

Ekofun
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Re: Dichter wickeln

Beitragvon Manfred » Do 3. Apr 2014, 19:10

Hallo Ekofun,

das ist eine gute Lösung und die Spulen sind gut geschützt gegen mechanische Beschädigung. Ich hatte so etwas ähnliches, nur mit runden Spulen, hier im Forum schon einmal gebaut. Wenn dann die Magnete auch noch versenkt sind, dann darf Stator und der Rotor schon mal tuschieren ohne das es gleich ein großes Mahleur gibt.

Grüße Manfred
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Re: Dichter wickeln

Beitragvon herbk » Do 3. Apr 2014, 19:56

Hi Ekofun,
ich bin mir nicht sicher, ob das nicht viel Arbeit für wenig mehr Festigkeit ist. Dazu kommt, dass auch Siebdruckplatten nicht wirklich eben sind, bzw. bleiben - 6mm sind immer noch verdammt wenig wenn es um Biegesteifigkeit geht.... Ich presse mir für meinen nur 5mm dicken Rotor deshalb im Moment eine Scheibe aus GFK - und bin da noch nicht sicher ob er damit steif genug wird.

Aber mal was anderes... Du als alter Forenhase...: was hat das mit "dichter wickeln" zu tun? ;) ;)
Gruß Herbert
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Re: Dichter wickeln

Beitragvon andreas » Fr 4. Apr 2014, 17:56

Hallo,

meine erste Generatorscheibe war auch so gebaut, blättert mal ein wenig zurück. Aus der vollen Platte Hartgewebe die Spulenräume frei gebohrt, dann die Kanten glatt gemacht und das Kernstück mit zwei Löchern versehen und als Wickelkern eingesetzt. Spule gewickelt, dabei gleich verklebt, die Spulen nachher in die Platte eingegossen. Das hat (abgesehen von dem geringen Füllfaktor durch die nur nebeneinander liegenden Spulen) recht gut funktioniert und war sehr steif. Selbst den Magnetkontakt hat die Scheibe mehrfach überstanden, bis dann die Trägerplatte zu tief eingeschliffen war. Irgendwann war die erste Wicklung durch. Da war der Wellenbruch aber schon passiert.

MfG. Andreas
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Re: Dichter wickeln

Beitragvon Ekofun » Fr 4. Apr 2014, 22:09

Hallo Herbert,

nun,eingentlich gar nichts,aber wollte nicht neue Theard machen,und es geht auch um die Spulen,so habe es hier geschrieben.Das ist einmalige Beitrag,wenn Geni fertig ist kommt dann alles ins Bericht zusammen.Denke das es bischen mehr Arbeit am Ende lohnt.Und mit Laubsege kann ich gut umgehen. :)

Grüße

Ekofun
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Re: Dichter wickeln

Beitragvon Famzim » So 6. Apr 2014, 16:03

Hallo

Für ein dichtes Wickeln müssen die Windungen schön nebeneinander liegen und seitlich begrenzt sein.
Zum Beispiel erste Lage genau 10 N und die zweite Lage in die Drahtmulden der ersten, mit 9 N, dann wieder 10 N (Windungen) .
Oder 10 N mit einer halben Drahtbreite Luft seitlich, und dann versetzt auch 10 N mit Luft auf der anderen Seite.
Beim Aushärten dann unbedingt die graden Seiten leicht mit " Beilegern "pressen , da die Drähte immer einen Bogen machen beim Wickeln.
Dann bleibt aber immer noch die Frage nach der Zuleitung für Innen.

Gruß Aloys.
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Re: Dichter wickeln

Beitragvon Manfred » So 6. Apr 2014, 19:41

Hallo,

wenn es geht, mache ich mir einen geteilten Wickelkörper aus Teflon. An einem eingewachsten Teflonbauteil ist kein 2K Harz fest zu kriegen.Beim Wickeln kommt ab und an 2K UHU plus schnellfest auf die Wicklung, nach 20 min. ist die Wicklung stabil und ich kann die Spule aus der Vorrichtung entnehmen. Die Spulen für meinen Mendocino-Motor bleiben in den Wickelkörpern (Nähmaschinenspule), es wird nur das Ende verklebt.
Bei 800 Windungen bricht bei mir alles zusammen und um die Kreuzungen der Drähte mache ich mir in diesem Fall keine Gedanken.
DSC01451.jpg
DSC01451.jpg (57.93 KiB) 8976-mal betrachtet

Im Spulenloch ist die Wickelvorrichtung ca. 3 Grad konisch gearbeitet, das erleichtert die Entnahme der Spule enorm.

Grüße Manfred
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Re: Dichter wickeln

Beitragvon herbk » Mi 16. Apr 2014, 21:02

Hi,
nachdem ich für meinen "anders 'rum" Geni ja 48 seehr gleichmäßig gewickelte Spulen brauche, bin ich gerade am probieren mit wie viel Spannung am Draht ich arbeiten kann, bzw. sollte. So eingestellt, dass etwa 1,2Kg Zugkraft benötigt wird, ist die Spule dann noch mal deutlich kleiner geworden - die Schenkelbreite von 13,8 auf 13,0mm (an der breitesten Stelle) gesunken und auch die Köpfe sind deutlich schlanker geworden.

Das Bild unten zeigt rechts die neue Spule im Vergleich mit der letzten mit "Handspannung" gewickelten. Der Wiederstand der ""Neuen" ist entsprechend um 0,3 Ohm gesunken, beide haben 320 Windungen.

Zum Widerstand messen hab ich dann auch gleich noch eine Frage:
Wie bekommt man das genauer hin? Gibt's nen Trick oder nur "ein besseres Messgerät kaufen"?
Meine DMMs zeigen alle nur eine Nachkommastelle an. 0,23 Ohm sind bei meinem dünnen Draht schon 1m oder 6-7 Windungen, ich kann also über den Widerstand der Spule nicht wirklich feststellen ob die Windungszahl stimmt.
Dateianhänge
3.spule.jpg
3.spule.jpg (180.38 KiB) 8885-mal betrachtet
Gruß Herbert
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