Spannung nach der Gleichrichtung bei Mehrphasengeneratoren

[Martin B.]

Hallo

Wie man die Spannung bei einem Dreiphasensystem hab ich mittlerweile verstanden, denk ich.
Nun wollen wir einen Generator mit fünf Magnetpaaren bauen. Hab ich einen Denkfehler drin wenn ich annehme das wir acht Spulen brauchen um den nötigen Phasenversatz zu erzeugen? Dabei ist jede Spule eine extra Phase --> acht Phasen.
Desweiteren muss ich ja den Drahtquerschnitt auslegen. Wir brauchen 72V Gleichspannung bei einer Leistung von 10kW. Somit sind das knapp 140A. Nur wie berechne ich die Spannung die ich an den Spulen erzeugen muss, damit ich 72V Gleichspannung bei einem ungesteuerten Gleichrichter abnehmen kann?

MfG Martin B.

[Martin B.]

Hey noch ne Anmerkung,

also wegen der Spulenanzhal bin ch mir grad nciht sicher könnte es auch reichen einfach eine andere Anzahl von Spulen zu nehmen für einen Phasenversatz? Zum Beispiel 10 Magnete und 9 Spulen (siehe Bild)?

MfG

[Ekofun]

Hallo Martin B,

Um Ihnen das verständlich machen(hoffe es ) gebe hier Formel die für Eisengenis-Motoren gilt: q = N / 2p * m.Es bedeutet:

q = Lochzahl
N = Nutenzahl = Schenkelzahl
m = Strangzahl = Fasenzahl
2p = Polzahl = Polzahl

Das ist für Eisernen Kolegen.Bei Eisenlosengenis haben wir nur Spulen.Jede Spule hat zwei Schenkel die kann man als Lochbezeichnen(die stehen in Löcher bei Eisengenis).

Bei Scheibengenis soll Magnetzahl durch zwei teilbar zein und für 9 Spulen brauchen Sie 12 Magneten um richtige Versatzt zu bekommen.Es ist 9 Spullen * 1,33 = 11,97 = 12.

Da jede Fase nur eine Spule haben sollte ist mir neu,also das kann nicht bestetigen und nicht negieren,glaube aber das es nicht geht.

Für Spanung haben wir in Grundlagen der Generatorenbau Formel: Ui = B * L * z * m/s * 1,41 = Spanung eine Spule.
Ui = Induzierte Spanung
B = Flußdichte in Tesla
L = Wirklänge in m
z = Windungszahl
m/s = V = Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde vom Rotor(Magneten)
1,41 = Scheitelwert vom Wechselstrom

Hoffe das ich helfen konnte.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

...und für 9 Spulen brauchen Sie 12 Magneten um richtige Versatzt zu bekommen...

Das gilt für 3 phasige Generatoren. Hier beträgt das Verhältnis aus Spulen und Magneten 3 zu 4.
Bei 5 Phasen sollte nach meinem Verständnis das Verhältnis von Spulen und Magneten 5 zu 6 betragen.
Auf 5 Spulen kommen dann 6 Magnete oder auf 10 Spulen 12 Magnete und so weiter.
Auch hier muss die sich ergebende Anzahl von Magneten durch 2 teilbar sein.

Die erzielbare Spannung nach der mehrphasigen Gleichrichtung lässt sich mit dem Verkettungsfaktor berechnen.
Bei 3 Phasen beträgt er Wurzel aus 3 bzw. 1,73.
Bei 5 Phasen sollte er Wurzel aus 5 betragen bzw. 2,24.

In Sternschaltung sollte der Peakwert (!!) der Spannung nach Gleichrichtung = Ueff eines Phasenstrangs (Ueff der Spulen einer Phase) mal Wurzel 5 mal Wurzel 2 betragen.
Der Effektivwert der gleichgerichteten Spannung sollte daher Ueff eines Phasenstrangs (Ueff der Spulen einer Phase) mal Wurzel 5 betragen.

Grüsse

Bernd

[andreas]

Hallo,

man kann natürlich einen beliebig hochpoligen Generator bauen, das funktioniert mit genügend Gleichrichtern gut. Aber irgendwann wird der Aufwand gegen den Nutzen einfach zu hoch. Über sechs Phasen hinaus gehen wohl selbst die großen Windräder nicht. Bei zehn Phasen kommt schon Gleichspannung aus den Gleichrichtern, eine Siebung erübrigt sich gewissermaßen.

Bei nur einer Spule pro Phase muss diese Spule bereits die gesamte Spannung liefern, das erfordert viele Windungen oder hohe Drehzahlen. Andererseits teilt sich der Strom auf die vielen Phasen auf, Drähte und Gleichrichter dürfen dünner ausfallen. Der Anteil der Wirbelströme ist gering, die Leerlaufverluste halten sich in Grenzen.

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo zusammen,

wie ich erfahren habe kann eine Spule eine Fase sein,sogar in Buch steht das, aber nur als Lehrnbeispielen.

DSCI0141.JPG (400.69 KiB) 10048-mal betrachtet

Aber praktische Ausführungen habe noch nicht gefunden und gesehen,alle bis jetzt gesehene Motoren haben mehr Spulen pro Fase,hängt vom Drehzahlen.Und so dachte das dass nicht geht.

Grüße

Ekofun

[Martin B.]

Danke für die Antworten!

@andreas genau aus diesem Grund haben wollen wir die vielen Phasen um uns einen "komplizierten" Gleichrichter zu sparen (ist für ein Projekt an der Fachhochschule)

Um die Spannung zu zu erzeugen haben wir hohe Drehzahlen. Ich erwähne lieber nicht wieviel sonst sagt mir wieder jemand das das nicht geht . Auch wird der Generator nicht von einem Windrad angetrieben aber ich find sonst nirgends Hilfe.

Ich habe auch schon recherchiert bezüglich des Verkettungsfaktors. Und wenn ich ihn mehr grafisch herleite komme ich auf einen Faktor von 0,... und das macht mir dort Probleme. Könnt ihr mir bestätigen das sich der Faktor so berechnet oder müsste ich das in einem Versuch mal testen?

Festigkeitsbedingt hab ich übrigens nur Platz für 10 Magnete deswegen muss ich die Spulen anpassen.

MfG Martin B

[Ekofun]

Hallo Martin B,

In keinem Buch steht Verkettungsfaktor für mehrere Fasen auser 3,aber wenn für 3 Fasen gilt Wurzel aus 3 dann ist logisch das bei 6 Fasen wird Wurzel aus 6 und so weiter.So denke ich wie solls anderes sein?

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Und wenn ich ihn mehr grafisch herleite komme ich auf einen Faktor von 0,...

Weniger als 1 kann nicht sein, dann könnte man sich ja bis auf eine einzige alle weiteren Phasen sparen.

Graphisch hergeleitet kommt man maximal auf 2 bzw. liegt immer etwas darunter.

Wirklich ausprobiert habe ich es noch nicht, aber könnte gut sein das man irgendwo knapp unter 2 liegt.

Bei 10 Magneten kannst du aber keine 5 Phasen bauen sondern nur 4 Phasen. mit je zwei Spulen pro Phase.

Grüsse

Bernd

[Martin B.]

Moin,

also laut Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Verkettungsfaktor [Achtung in Rad rechnen]) komm ich auf das gleiche wie bei meiner grafischen Herleitung und auch bei der Pspice Simulation ist dann der Verkettungsfaktor kleiner als 1 (Spannung zwischen den Leitern ist kleiner als die Strangspannung, siehe Schematicbild die hellblaue Linie). Damit ihr nicht zählen müsst das sind im Moment 18 Phasen .

Gruß Martin B.