Das Problem der Rastung taucht immer dann auf, wenn Eisen, woraus die bewickelten Stege mit dem Polschuh sind, in Magnetfeldern bewegt werden.
Die Stärke hängt von der Feldstärke, der Polkopffläche und dem seitlichen Versatz zum Magneten ab.
Die Anziehungskräfte steigen dabei Quadratisch mit der Feldstärke an.
Die Grundfolmel für die Anziehungskraft ist:
F = 4 B² x A
F in kg , B in Teslar und A in cm²
Ein Beispiel der Berechnung.
Unser Magnet hat 1 cm² Fläche und das Feld hat 0,5 T an Stärke .
Dann rechne ich 4 mal 0,5 T sind 2, die zum ² (2x2) sind eine Anziehungskraft von 4 kg !
Steigt das Feld durch weitere Annäherung oder sonstwas auf 1 T, rechne ich 4 mal 1 T sind 4, diese zum Quadrat sind schon 16 kg Anzugskraft, also das 4 fache
Das ist auch der Grund das man einen Magneten kaum mit der Hand auf einen kurzen Abstand halten kann.
Mit einer Anziehungskraftmeßung kann so auch die Feldstärke eines Scheibengenis "gemessen" werden.
Nun aber zum Rasten.
Denkt man sich einen Einphasengenerator mit 2 Polen hat dieser für die Magnete nur zwei Idealstellung, und das bei einer ganzen Umdrehung.
Er wird also 2 mal gichtig gut Einrasten da er keine "Gegner" hat die eine andere Position bevorzugen würden.
Macht man zwischen die beiden Magnete einen 2 Phasenstator hinein, sieht es gleich anders aus.
Bewegt man die Phase eins aus der Mittelstellung, beginnen die beiden Stege von Phase 2 sich für die Magnete zu interessieren und Ihre Anziehungskraft nimmt zu.
Diese ist gegen die Kraft der ersten Phase gerichtet die Rastung ist bei gleichem Abstand aufgehoben, nimmt aber dann durch Phase 2 wieder zu.
Noch besser gegen Rastung ist ein 3 Phasensystem.
Es braucht auch nur (kleinstes System) 3 Stege.
Diese wechseln sich nun nacheinander und noch im Wechsel an N und S Pol ab.
Das sind dann schon 6 Rastungen bei einer Umdrehung.
Das sind aber die Rastungen die uns, und dem Windrad, zu stark sind.
Diese 3 Stege können auch mit 4 Magneten bestückt werden, das ist die kleinste Maschine, in der immer wieder auftauchenden ABC Wicklung, oder auch Schaltung.
So eine 3 Phasige Wicklung ist auch das harmonischste System mit Eisen als Stator.
Wichtig ist dabei das immer 3 Stege, und die Magnete immer im wechsel, also durch 2 teilbar sein müßen.
Für weniger rasten also auch zb: 3 Spulen und 4 Pole,(schon 12 rastungen), das ist die Basis auf der alles aufgebaut ist.
Soll die Rastung nun weiter sinken kann dieses 3 zu 4 Verhältnis verkleinert werden.
Noch mal zur Erinnerung , es stehen 3 Stege 4 Magneten, die sich darum streite diese zu erreichen, gegenüber.
Das ist ein grobes Verhältnis denke ich, aber wie verbessere ich das.
Das geht mit mehr Stegen und mehr Magneten.
Das Ziel ist, den Unterschied zwischen diesen beiden "Zahlen" kleiner zu machen.
Da heist das grobe wenige rasten, auf viele kleine rastungen die nicht mehr spürbar sind auf zu teilen.
Also nehmen wir mal 6 Stege zu 8 Magneten, das ist das gleiche wie 3 zu 4 allerding 2 mal am Umpfang des Generators.
Die Magnetzahl kann da nicht reduziert werden, um dichter an die 6 Stege rann zu kommen, da sie durch 2 teilbar sein muß, also 7 Magnete oder ein weniger wie Stege, 5 Magnete geht nicht.
Geht man aber auf 12 Stege, was bei Motoren für Modelle standart ist, geht es mit der doppelten Anzahl von 5 oder 7 dann doch.
Das sind dann die 10 oder 14 Poler die nur noch eine schwache Rastung aufweisen.
Diese Wicklungen sind dann anders anzuortnen, und zwar in Gruppen.
Es stehen so 6 Stege 7 Magneten gegenüber, aber 2 mal am Umpfang.
Es gehören dann 2 Nachbarstege als Gruppe zusammen.
Diese beiden stehen schon nicht mehr gleichzeitig und genau vor "ihrem" Magneten sondern etwas versetzt zu einander.
Das ist so ähnlich wie eine Schrägnut, nur nicht schräge sondern in 2 Stufen.
Eine Schräge Nut, die normal um einen ganzen Steg versetzt ist, ist nicht sinnvoll bei einer "Einzelzahnwicklung.
Weiter kann die Rastung feiner gemacht werden durch vergrösserung dieser Gruppen.
Man nimmt also 3 Stege einer Phase nebeneinander, um die "Grundrastung" der ABC Wicklung weiter auf zu teilen.
So sind dann 3 Stege, mal 3 Phasen, gleich 9 Stege mit 8 oder 10 Magneten ein sehr rastarmes System.
Also Schrägnut in 3 Etappen.
Weiter kann auf 4 Stege pro Phase gegangen werden.
Das sind dann 4 mal 3 Phasen gleich 12 Stege, da haben wir aber das Problem wieder das 11 oder 13 Magnete nicht gehen werden.
Eine verdoppelung auf 24 Stege mit dann 22 oder 26 Magneten hilft uns dann weiter.
Auch das Verhältnis zwischen Magnetbreite zu Polschuhbreite und dem verbleibenden Spallt zwischen den Polschuhen hat großen einfluß auf das Rasten.
Je kleiner der Spallt um so weniger Rastung.
Bei dem Wicklungsrechner, der immer mal angegeben wirt hier im Forum, kann man eigendlich alles herauslesen wenn man die Grundlagen verstanden hat, auch die Wickel-oder Schaltrichtung.
Gruß Aloys.