Allgemeine Generatorfragen

Spannungserzeugung durch Spulen und Magnete wie funktionierts, Formeln und mehr

Re: Allgemeine Generatorfragen

Beitragvon Aeroplan » Mi 16. Jul 2014, 08:27

Hallo,
bin neu hier und hätte eine Frage:
Kann mir jemand erklären wie ich bei einem Generator die Anzahl der Phasen bestimme? und was macht es für einen Unterschied ob der Nord- oder der Südpol zu der Spule schaut?

vielen Dank schon im Voraus!
mfg
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Re: Allgemeine Generatorfragen

Beitragvon andreas » Mi 16. Jul 2014, 11:06

Hallo,

die Anzahl der Phasen ergibt sich aus der Anzahl der Spulen, die zeitlich nacheinander wirksam werden. Auch die Anzahl der Anschlussdrähte weist darauf hin. Üblich sind einphasige oder dreiphasige Generatoren. Einphasige Generatoren haben nur zwei Anschlussdrähte, dreiphasige gewöhnlich drei, bei einzeln heraus geführten Wicklungen auch sechs (am Klemmbrett). Noch mehr Phasen sind unüblich und werden nur bei sehr großen Generatoren oder hohen Ansprüchen an den Gleichlauf oder die Geräusche verwendet.

Nord- und Südpol sind gleichwertig und austauschbar. Allerdings sollten sie im zeitlichen Verlauf immer abwechselnd die Spulen überstreichen. Also N-S-N-S-N-S und so weiter.

MfG. Andreas
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Re: Allgemeine Generatorfragen

Beitragvon Aeroplan » Mi 16. Jul 2014, 11:17

Hallo,
vielen Dank für die rasche Antwort.

Soll das heißen, dass wenn ich 9 Spulen habe und nur 3 Anschlussdrähte so habe ich einen 3 phasigen Generator?

Werden die Generatoren bei Kleinwindanlagen heiß bzw, wird eine Kühlung benötigt?

Mfg
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Re: Allgemeine Generatorfragen

Beitragvon vm » Mi 16. Jul 2014, 16:42

Hallo

Ja bei 9 Spulen und 3 Anschlussdrähten ist das naheliegend.(Was für eine Bauform hat der Generator ,Luftspulen oder bewickelte Eisenzähne ? )

Wenn du den Geni da hast wäre ein Foto zur genaueren Beurteilung nicht schlecht. ;)

Die Generatoren sind meist gekapselt also vor Wasser und Schmutz geschützt und benötigen bei ausreichender Dimensionierung und sinnvoller Nutzung keine extra Kühlung da bei Sturm genug kalte Luft nachkommt.
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Re: Allgemeine Generatorfragen

Beitragvon Ölfinger » So 20. Jul 2014, 23:22

Heute war es denn endlich soweit,
wenigstens Ansatzweise durfte der Osmane mal zeigen was in ihm, oder auch nicht steckt.
Einge Gleichrichter hab ich ja noch in meiner Zauberkiste rumfliegen, die Wahl fiel auf B380 , der B40 kann zwar auch 100V peak ab,
aber ich glaube mehr ist besser :roll:

Als Last hab ich die Lampenhalter von einem alten Rücklicht genommen, 3x 21W , davon eine 2-Faden mit 21/5W, also maximal 68W,
wobei hier die Gleichrichter fast an ihre Grenzen von 3,7A kommen.
Gleichrichter.jpg
..die bunten Leitungen sind nur deko =) angeschlossen sind nur die gelben;
das blaue ist ein Alublock um die Wärme besser abzuleiten
Gleichrichter.jpg (358.98 KiB) 6598-mal betrachtet


Ich wollte ja erstmal nur testen und hab nebenbei noch zuviele andere Sachen gemacht, um eine Vernüftige Messung zustande zu bringen;
ausserdem war ich recht enttäuscht, das bei eingestellten 160 U/min nicht mal der 5W Leuchte ein glimmen abzugewinnen war.
Hab sogar vergessen, die Hebellänge zum Kraftmesser genau zu messen, liegt ca bei 40cm das heisst, die Kraftwerte in der Tabelle müssen mit ca 0,4 multipliziert werden, um das Drehmoment zu erhalten.
Gen Test Drehmoment.jpg
Gen Test Drehmoment.jpg (265.38 KiB) 6598-mal betrachtet

Hier der gesammte Versuchsaufbau bei 470 U/min mit 3x21W Lampen belastet
Gen Messung 1.jpg
Gen Messung 1.jpg (277.56 KiB) 6598-mal betrachtet


Hier die gesammte Messung, höhere Drehzahlen hab ich noch nicht getestet, weil ich bei der Drehbank erst die Riemen von vorn nach hinten wechseln muss...
und wohl doch noch etwas mehr Last ranhängen.
Gefühlsmässig würde ich jetzt sagen die Leistung ist etwas :lol: hinter den Erwartungen;
die 500W brauche wohl noch etwas mehr Drehzahl.

Die muss ich allerdings auch noch genauer Messen, die Angaben hier (470 und 870 U/min) sind die Werte die für die Riemenstellungen auf der Drehbank angegeben sind.
Osman 500W Geni.xls
(13.5 KiB) 82-mal heruntergeladen
Gruss Konny
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Re: Allgemeine Generatorfragen

Beitragvon vm » Mo 21. Jul 2014, 01:49

Hallo Öli

Mach die Messung mal ohne Gleichrichter und mit korrekter Hebellänge an nur 2 Drähten.

Leerlaufspannung , Drehzahl , Gewichtskraft auf Waage + Hebellänge vom Drehpunkt zum Berürunggspunkt auf der Waage !!!!

Das gleiche noch mal unter definierter Last also Spannung ,Strom, Drehzahl ( ändert sich bei so einer kleinen Maschine ), Gewichtskraft auf Waage !!!

( man kann eine gewöhnliche Digitale Küchenwaage so positionieren das sie sinnvolle und verwertbare Ergebnisse erzeugt wenn sie sich etwas unterhalb des Drehpunktes der Geniwelle und einem seitlichen Abstand von min. 30 cm befindet ;) ) damit das Ganze unter Last nicht so rumzappelt kann man am Ende des Hebels ein Gewicht (zB.200g ) befestigen und mit Nullen

Wenn ich ausgeschlafen habe schau ich,s mir genau an :)

mfg.Volker
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Re: Allgemeine Generatorfragen

Beitragvon Ölfinger » Sa 26. Jul 2014, 11:54

Manno, schon wieder ein Wochenende im Mors...
also diesen Sonntag komme ich auch wieder nicht dazu, mal eine vernünftige Messreihe durchzuziehen.
Jedenfalls werde ich das mal direkt Drehstrommässig belasten,
kann ich doch eigentlich auch mit 220/230V Glühlampen, oder?
Die sollten doch wunderbar als Lastwiderstände taugen :?:

Mal ein besseres Bild von meinem Hebel ;)
gen hebel.jpg
gen hebel.jpg (576.81 KiB) 6551-mal betrachtet


daraus ergibt sich doch das Drehmoment nach der Formel M= r x F
r ist der radius von 0,36m und F die abgelesene Kraft, also bei 1 N sind das 0,36 Nm und für 3,2N dann 1,15Nm,
oder irre ich da?

...gut, für eine genaue Messung muss ich den Winkel des Kraftmessers wirklich genau auf 90º einregeln ;)
Gruss Konny
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Re: Allgemeine Generatorfragen

Beitragvon vm » Sa 26. Jul 2014, 14:21

Hall Öli

Ja grundsätzlich funktioniert das so .

Ich lasse den Hebel auf eine elektr. Küchenwaage drücken , was den Vorteil hat das keine Längenänderungen stattfinden und man etwaige Ungenauigkeiten vor beginn wegnullen kann ( reichlich 100g sind 1N.)
Den Berührungspunkt zw. Hebel und Waage fixiere ich mit etwas Knete. ( sonst zappelt das unter Last zu sehr herum )

Die Leistung ( P ) ergibt sich dann wie folgt :

P (Watt) = Drehmoment ( Nm ) * Drehzahl ( U/min ) / 9,55 ( Konstante )

mfg.Volker
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Re: Allgemeine Generatorfragen

Beitragvon Ölfinger » Di 5. Aug 2014, 22:46

vm hat geschrieben:P (Watt) = Drehmoment ( Nm ) * Drehzahl ( U/min ) / 9,55 ( Konstante )


:roll: öhm, wäre gelogen wenn ich jetzt sagen würde, ich hätte das verstanden...

auch schaffe ich es mich selbst vollends zu vewirren, vielleicht liegt es aber auch nur daran, das ich arbeitsmässig voll abgestresst bin ;)

Jedenfalls hab ich mal etwas gerechnet (natürlich hatte ich den guten Fluke-Tester nicht dabei)
also eine 12V 21W Glühlampe sollte doch so um die 6,8 Ohm haben?
als eine Bilux 2 Fadenlampe mit 40/45W demnach 3,6/3,2 Ohm...

Das nächste Ärgerniss war dann die Drehbank, beim genaueren hinsehen kann ich da Drehzahlmässig nur 870 oder 1360 U/min einstellen,
die kleineren geschwindigkeiten interessieren eh nicht.

Aussage des Verkäufers ist, 12V bei 300U/min maximum bei 1200U/min,
ich hab nun erstmal die Leerlaufwechselspannung bei 870 gemessen -> 13,4V~
mit 3 im Stern geschalteten 21W Lampen 12,6V, Drehmoment 0,72 Nm.

Dann hab ich eine 40/45W Biluxlampe noch so dazugeschaltet
Gen testschaltung.jpg
Gen testschaltung.jpg (39.51 KiB) 6504-mal betrachtet

Leider verliessen sie mich bei der nachträglichen Gesamtwiderstandsberechnung...
Beim Thema Drehstrom war ich wohl Kreide holen :oops:
jedenfalls ergaben sich folgende Spannungen zwischen den Phasen : 9,4V 10,1V und 10,9V bei einem Drehmoment von 1,44 Nm

Dann habe ich dem Ding mal volle Lotte die 1360 errechneten U/mins aufgedrückt,
Leerlaufspannung 20,8V mit 0,16Nm
und mit der Schaltung von oben Phasenspannungen von 14,5V 16,1V und 17,1V bei 1,73 Nm

Ich muss das alles wohl nochmal in Ruhe mit etwas Planung nochmal machen,
aber intuitiv behaupte ich da grade eben mal die 200W angekratz zu haben.
(nach Volkers Rechnung käme da 246W raus)

Vielleicht kann hier mich jemand erleuchten :roll:

ich gestehe, die 21W Lampen im Stern verschaltet zu haben war so eigentlich auch nicht gedacht gewesen :lol:
Gruss Konny
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Re: Allgemeine Generatorfragen

Beitragvon Ekofun » Di 5. Aug 2014, 23:26

Hallo Oli,

da ist was mit Belastung schief gegangen,weill die Spanungen unterschiedlich sind.Das bedeutet das Widerstände(R) nicht alle gleich sind,so bekommt man auch verschiedene Spanungen.Bei testen ist besser das alle R gleich sind.
Und Deine schaltung ist mir komisch,sollte er so ausen:

DSCI0057.jpg
DSCI0057.jpg (314.68 KiB) 6501-mal betrachtet


L1 = Fase 1,L2 = F2,L3 = F3. Alle R sind gleich(Faden für 40W nehmen)

Bei Spanung von 12 V hast Du dann 120 W (3 Lampen),
bei 16 V ca 213 W., wenn Spanungen gleich sind.

Grüße

Ekofun
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