Der Gleichstromgenerator.

Spannungserzeugung durch Spulen und Magnete wie funktionierts, Formeln und mehr

Der Gleichstromgenerator.

Beitragvon Famzim » Fr 22. Mär 2013, 00:04

Der Gleichstromgenerator.

Ein Gleichstromgenerator benötigt keine Elektronik oder sonstige Zusatsteile, sonder stellt die Gleichspannung an den Kohlebürsten zur Verfügung.
Besonders bei niedrigen Spannungen kann das ein Leistungsvorteil sein.
Für eine Brückengleichrichtung werden etwa 1.5 V der Generatorspannung im Gleichrichter verbraucht.
Ist es zb ein 6 V Generator, sind das 25 % , auch von der Leistung, wer will das schon.
Auch bei 12 V ist es eine Menge, immer noch 12,5 %.
"Gleichtrömer" können mit Magneten oder Feldspulen gebaut werden.
Die Spannung ist etwa synkron mit der Drehzahl.
Die Feldspulen werden parallel zu den Bürsten angeschlossen, das heist Nebenschlußwicklung und bringt ein immer gleich starkes Feld wie die Magnete es auch tun, egal ob der Generator Strom liefert oder keiner gebraucht wird.
Den Strom für diese Erregung erzeugen sie selbst, darum heist das Selbsterregung.
Das geschiet durch etwas Restfeld in den Eisenteilen, (wie klebender Schraubendreher), durch das Restfeld wird beim drehen des G G eine kleine Spannung erzeugt, die von den Kohlen direkt an die Feldspulen geht, und per kleiner Strom das Feld verstärken, und durch weite steigerung der Spannung auf das Maximum weiter aufbauen.
Mit Dioden wie bei Limas, müsste die Drehzahl erst mal sehr hoch sein, um die Diodenspannungen zu überwinden.
Das braucht einer mit Bürsten also nicht.

Will man einen solchen G berechnen, müßen erst die Abmessungen aller Eisenteile gemessen werden.
Das heist die Querschnitte zu ermitteln durch die das Magnetfeld geleitet wird.
Auch die Längen sind dann noch wichtig, denn je länger um so mehr Windungen mal Amper werden auch dafür benötigt.
Beim "Anker" zb mit 12 Stegen, leiten die hälfte davom minus einer das gesammte Feld. Das ist meist der kleinste Querschnitt und darum dort auch die gröste Feldstärke, zb 1,2 Teslar.
Das sind dann nur 5 Stege die das Feld leiten den der 6 te Steg steht zwischen den Magnetpolen.

(Manfred kann seinen ja mal ausmessen).
Ich werde dann hier weiter machen, mit Beispiel.

Gruß Aloys.
Famzim
 
Beiträge: 752
Registriert: Mi 5. Dez 2012, 11:15

Re: Der Gleichstromgenerator.

Beitragvon Ekofun » Fr 22. Mär 2013, 14:07

Hallo Aloys,

Ja,das ganze Ständer (Stator) vom Drehstrommotoren, und auch sonstige Motoren,muss ausgemessen werden um neue Wicklung zu erstellen,wie zum B. :

Eisenpaket länge,
Ausen D vom Stator,
Innen D vom Stator,
Zähnenzahl,
Nutbreite,
Nuthöhe,
Nutöfnung
Zahnbreite unten und oben wenn nicht gleiche Breite ist.

Dann mittels Formel wird gerechnet:
Polzahl
Polschrit
Polfläche
Nutfläche
Nutenzahl für Pol und Fase
Windungszahl für Fase
Indukzion in Zähnen
Indukzion in Joh
Magnetische Fluß einen Polpaar
Windungszahl eine Fase
Windungszahl in einen Nut
Drahtquerschnitt

Für jede oben aufgeführte Rechnug gibt es Formel und Hauptabschluß genügt um das zu beweltigen.Es ist aber sehr unübersietlich,viele Formelzeichen und man muss aufpassen auf Verwechselungen.

Das gilt auch für Genis,habe einen so gerechnet und habe 2 V daneben gelegen,statt 12V hatte 14 V,so mache so was sehr selten,nur wenn ich ein Motor zu wickeln bekomme,dann kommt das ins Frage,wenn er keine Wicklung hat oder ist beschädigt.Wenn gut dann zähle die alte Drähte und mache gleiche neu.

Grüße

Ekofun
Ekofun
 
Beiträge: 3796
Registriert: Mi 23. Feb 2011, 15:44
Wohnort: Kroatien-Nova Gradiska

Re: Der Gleichstromgenerator.

Beitragvon Famzim » Fr 22. Mär 2013, 21:30

Hallo

Da wir hier mal Gleichströmer vornehmen, gibt es keine Phasen wie im Drehstrombereich.
Die Pohlzahl ist immer gleich der Anzahl der Kohlebürsten.
Es gibt nur eine, oder auch 2 Feldwicklungen für das Magnetfeld, und die Ankerwicklung mit Anschlüssen am Kolektor, oder Stromwender, die sich gemeinsam im Magnetfeld drehen.
Das Magnetfeld geht von N nach S Pohl durch den Anker, parallel in den Stegen die den "Pohlschuh" erreichen.
Das Feld, aus dem Pohlschuh geht durch den Luftspallt, und wird von den T's oben an den Stegen, gesammelt, konzentriert und durch die Stege geleitet.
Dort ist die Engstelle in der Maschine für das Magnetfeld.
Dieser Querschnitt bestimmt weitgehend die Ausreizung an Spannung und Leistung.
Am besten ich mache erst mal eine Zeichnung !

Gruß Aloys.
Famzim
 
Beiträge: 752
Registriert: Mi 5. Dez 2012, 11:15

Re: Der Gleichstromgenerator.

Beitragvon Ekofun » Sa 23. Mär 2013, 01:17

Hallo Aloys,

ich weiss das diese Liste von Rechnungen nicht mit G.Geni direkt zu tun hat,wollte nur erwenen wie die Ausrechnungen vom Motoren und Genis zu stande kommen,mit welchen Aufwand,sonst nichts. :)

Grüße

Ekofun
Ekofun
 
Beiträge: 3796
Registriert: Mi 23. Feb 2011, 15:44
Wohnort: Kroatien-Nova Gradiska

Re: Der Gleichstromgenerator.

Beitragvon Manfred » So 24. Mär 2013, 07:30

Hallo Aloys,

den Gleichstromgenerator hätte ich doch beinahe verschlafen. Das ist doch ein Thema was mich brennend interessiert. Einen ersten Versuch habe ich schon vor längerer Zeit gemacht. Einen eisenlosen, gewickelt auf einem Kunststoffrotor, gefällt mir aber noch nicht.

DSC00968 (2).jpg
DSC00968 (2).jpg (102.05 KiB) 8853-mal betrachtet

Dieser ist von einem Fachmann gewickelt, der gefällt mir sehr gut, das ist mein Vorbild. Die Halbkugelbäuche links und rechts sind schön gleichmäßig.

DSC00967.jpg
DSC00967.jpg (119.23 KiB) 8853-mal betrachtet


Nun zu dem kranken Generator, den ich Dir ja am liebsten "um den Hals hängen würde".

DSC00969.jpg
DSC00969.jpg (125.5 KiB) 8853-mal betrachtet

Aber auch der, wird mit eurer Hilfe irgendwann die Krankenstation verlassen ;)

Grüße Manfred
Manfred
 
Beiträge: 1194
Registriert: Fr 3. Dez 2010, 08:31

Re: Der Gleichstromgenerator.

Beitragvon Ekofun » So 24. Mär 2013, 10:45

Hallo Manfred,

nach Bilder zu urteilen könnte er zimlich starke Motor gewesen,Hauptspulen sind mit ca 1mm Draht gewickelt,so schäze ich nach Bild,aber mit 0,8 bestimmt.

Rotor hat 15 Nuten und 30 Lamellen am Kolektor,das bedeutet das er doppelte Spulenzahl hat,normal wäre nur 15 Lamellen(normal heisst früher,heute haben alle doppelte und dreifache Lamellen zahl).

Und wenn er als Reihenschaltung(Hauptpole in Reihe mit Rotor,so genante Universalmotor,leuft auf Gleichstrom und Wechselstrom) verbunden wird hat er dann größte Anzugsmoment.

Er gefält mir auch,ist für mich schöner als heuteige Motoren.Er wird laufen,da bin ich mir sicher. :D

Grüße

Ekofun
Ekofun
 
Beiträge: 3796
Registriert: Mi 23. Feb 2011, 15:44
Wohnort: Kroatien-Nova Gradiska

Re: Der Gleichstromgenerator.

Beitragvon Famzim » So 24. Mär 2013, 12:41

Hallo Manfred

Die "Maschine " im oberen Bild ist bestimmt keine für Gleichstrom, da sie 2 Schleifringe hat.
Da kann Gleichstrom eingespeist werden für eine Erregung .
Oder Wechselstrom entnommen werden.

Dein 15 Nuter mit 30 Lamellen, hat Schrägnuten die das Rasten in etwa aufheben.
Es sind immer 2 Lamellen zusammen gelötet zu 15 Lamellen.
So braucht es dann nur 15 Spulen.

Wenn sie wieder getrennt würden wäre es insgesammt etwas besser.
Gewickelt würde dann wie sonst auch, nur mit einem zusätzlichen Anschluß, bei halber Windungszahl, bei Lamelle 2 und nach fertiger Spule an Lamelle 3 .
Von dort dann die zweite Spule, nach 4 und 5 !

Als Generator eignen sich "Reienschluß-Maschinen" nicht, da sie ohne Stromfluß auch keine Erregung bekommen.
Das geht nur mit einem fest angeschloßenen Festwiederstand.

Also eine Nebenschluß-Wicklung mit dünnem Draht und für die Nennspannung!
Dazu braucht man die mitlere Windungslänge die die Spule haben wird. (Platzverhältnisse ermitteln).
Dazu noch wie stark das Elektromagnetfeld sein muß.
Ausserdem noch die Nennspannung bei der das erreicht werden soll.

Mal ein Beispiel mit 12 V, einem erforderlichen Magnetfeld von 300 Amperwindung und 10 cm mitlerer Windungslänge.

Allen Orakeln zum trotz rechnet man die 300 Amper für nur eine Windung mit 10 cm Drahtlänge.

Wie dünn, muß also der draht sein bei 12 V ?
Ich rechne so was gerne mit Dreisatz, und rechne die Daten nach und nach mit ein.
also:
Ein Draht 1 mm² und 56 m Lang hat 1 Ohm und an 1 V fließen 1 A
Ist er nur 0,1m Lang (mittlere Windungslänge), fließen dann 560 A, und an 12 V sind es dann 6720 A
Die brauchen wir aber nicht, sondern nur 300 bei einer Windung :)
Das ist 22,4 mal so viel wie benötigt wird.
Es muß darum ein dünnerer Draht genommen werden, der nur 1/22,4 von 1 mm² hat.
Der hat nur 0,0446 mm² und ist dann 0,24 mm Dick :)

Mit diesem Draht wird dann die Erregerspule gewickelt, und je mehr Windungen es werden, um so geringer wird der Strom
Bei 300 Windungen nur noch 1 A, und bei 1000 Windungen nur noch 0,3 A. Es liegt also an den Platzverhältnissen.
Die Windungen in den Spulen müßen insgesammt dann im Mittel, die mitlere Windungslänge haben.
Die Windungszahl spielt dann eigenlich keine Rolle, aber je mehr um so geringer ist der Erregerstrom und die nötige Leistung dafür.
Ich hoffe Ihr könnt meiner Rechnung, und der Logik darin folgen.

Gruß Aloys.
Famzim
 
Beiträge: 752
Registriert: Mi 5. Dez 2012, 11:15

Re: Der Gleichstromgenerator.

Beitragvon vm » So 24. Mär 2013, 14:24

Hallo Aloys

Das würde dann im Umkehrschluss bedeuten das Manfred,s Motor Original ein Reihenschluss Motor war ,da sonst die Feldwicklungen viel zu Dick währen ??

mfg.Volker
vm
 
Beiträge: 1256
Registriert: So 8. Jan 2012, 19:10

Re: Der Gleichstromgenerator.

Beitragvon Manfred » So 24. Mär 2013, 14:45

Hallo Aloys,

die Maschine oben sollte auch nie eine Gleichstommaschine werden. Ich habe mich müde gegoogelt und es war keinen Kollektor zu finden, ja 50Stck. min. order plus Fracht aus China.
Dann habe ich mal so drauflos gewickelt (Draht 0,5mm und Windungen 45 :?: ) und einfach mal probiert . Ich habe den gerade nocheinmal ausprobiert, die Messpitzen auf die Schleifringe, der Antrieb ein müder Akkuschrauber, Ergebiss 10V .
Diese Aktion sollte mir Klarheit verschaffen, was bringt ein eisenloser Rotor. Rastmoment = NULL

So ungefähr habe ich eure Ausführungen verstanden. Da muß ich einfach mal Probewicklungen machen, da ist ja auch handwerkliches Können gefragt, nicht umsonsonst muß da eine Lehre absolviert werden.

Grüße Manfred

p.s.
ich werde versuchen das Gesagte, mit einer Zeichnung darzustellen. Aloys, so kann ich dann etwas sicherer sein ob ich es richtig verstanden habe.
Manfred
 
Beiträge: 1194
Registriert: Fr 3. Dez 2010, 08:31

Re: Der Gleichstromgenerator.

Beitragvon Famzim » So 24. Mär 2013, 15:53

Hallo Manfred

Wie ist den das Gehäuse von dem "Schleifringläufer", mit Magneten, oder mit Spulen aussen.
Da hatte ich mal einen mit 3 Ringen ! mit Spulen aussen, der ist aber in der, meiner, Jugend mal überlastet worden, und der Kunststoff-Träger der Ringe geschmolzen :mrgreen:
Ja da hatte ich noch nicht so viel Ahnung :)
Kolektor hab ich, 12 Lamellen und 5 mm Bohrung .

Gruß Aloys.
Famzim
 
Beiträge: 752
Registriert: Mi 5. Dez 2012, 11:15

Nächste

Zurück zu Grundlagen Generatorbau



Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 2 Gäste