Generator, aber etwas anders!

Generator, aber etwas anders!

Beitragvon seb » Di 3. Aug 2021, 07:16

Hallo ihr Lieben!
Nach sehr langer Abwesenheit melde ich mich zurück!
Ich hatte jüngst eine kleine Eingebung:
Mich hat immer beim 3-Phasen-Generator gestört, dass die Spulen mit recht viel elektrisch inaktivem Überschuss an Draht gewickelt werden.
Weiterhin, dass durch die unterschiedliche Anzahl zwischen Polen und Spulen die Ausrichtung der Magneten auf eine Phase nie perfekt ist und somit der Strom nicht perfekt "gepumpt" werden kann.
Ich habe mal eine kleine Skizze zur Verdeutlichung der Idee angehangen.
Generator neu.jpg
Generator neu.jpg (78.92 KiB) 2110-mal betrachtet


Die Idee ist, dass die Spulen nicht gemischt am Umfang angeordnet werden, sondern je auf 120 Grad verteilt. D.h., dass die ersten 120 Grad durch Phase 1, die zweiten 120 Grad durch Phase 2 und die dritten 120 Grad durch Phase 3 belegt werden.
Daraus resultiert die Möglichkeit, dass der Wicklungsabstand der Spulen perfekt an die Magnetabstände angepasst werden kann, also dass Nord- und Südpole perfekt ggü. den Spulen stehen und somit ein Maximum an "Pumpleistung" erreicht werden kann.
Dementsprechend eng und platzsparend können auch die Wicklungen erfolgen.
Ein kleiner Zwischenraum zwischen den 120-Grad-Abschnitten muss nur für die Phasenverschiebung stehen bleiben. Je mehr Magnete, umso kleiner wird dieser Abstand.

Den Generator würde ich nicht als Scheiben-Geni, sondern eher als "Trommel" ausführen, das bringt einige Vorteile.

Was haltet ihr von dieser Idee?
Viele Grüße

Sebastian


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Re: Generator, aber etwas anders!

Beitragvon Ekofun » Do 5. Aug 2021, 23:09

Hallo Seb,

Laut Zeichnung ist das Wechselstromwicklung,recht,links,recht,links und so weiter.
Habe das richtig verstanden,eine Phase unter 120 Grad,2-te und dritte auch so.Dann kann mna sagen Nutenzahl /3 = eine Phase.
Also 1 Drittel Nuten = eine Phase.
Angenommen Stator hat 36 Nuten, 1 Drittel davon ist 12 Nuten,macht 6 Spulen.Man kann sie konzentrisch wickeln,bekommt eine Spule,also hat man dann solche 3 Spulen.Konzentrisch heist das diese 6 Spulen als eine Spule gilt.
Ähnlich ist beim Kondensatormotor,2/3 Nuten ist Hauptstrang und 1/3 Nuten ist für Hilfsstrang.(Man sagt auch 2 Phasen,Haupt und Hilfsphase).

Ist es in so etwa Deine Gedanke oder habe das falsch verstanden?

Grüße

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Re: Generator, aber etwas anders!

Beitragvon seb » Mi 11. Aug 2021, 11:58

Hallo Ekofun,

So in etwa! Wie ich finde, ist das Wichtigste, dass eine kleine Lücke zwischen den Phasen bei je 120 Grad entsteht. Die resultiert aus der korrekten Ausrichtung der Spulen zu den Magneten.
Viele Grüße

Sebastian


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Re: Generator, aber etwas anders!

Beitragvon Ekofun » Mi 11. Aug 2021, 20:25

Hallo Seb,

ja,richtige Posizion vom Spulen und Mags ist wichtig.Beste Einteilung bekomme,meiner Meinung nach wenn ich das mit FEEM skiziere und diese Anteilung an Geniteile übernehme.
Magnetgröße gibt uns Wicklungsschritt in Zeichnung ist er 1 auf 4(Schwarze Spule),das ist ein Pol.Inerhalb sind noch zwei Nuten mit verschiedenen Schenkel.

Abmessungen.jpg
Abmessungen.jpg (34.04 KiB) 1984-mal betrachtet


Da der FEEM sehr genau ist werden alle Elemente richtig posizioniert und richtige Abmessungen haben,nur wenn man sich dann dran auch hält.
Das ist meine Meinung.

Grü0e

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Re: Generator, aber etwas anders!

Beitragvon herbk » Di 17. Aug 2021, 07:56

Hallo Sebastian,

weshalb wollen eigentlich alle einen 3 Phasen Geni bauen...
Ich bin ja jetzt doch schon einige Jahre dabei und habe inzwischen auch den einen oder anderen (eisenlosen) Geni in Betrieb genommen, - irgendwie hat sich für mich der Sinn dieser "Dreiphasigkeit" nicht erschlossen...

Zu Deinem Schema: Das ist aber wirklich nur als Schema gedacht und soll nicht auch das Größenverhältnis von Spulen zu Magnete darstellen, - oder?
Gruß Herbert
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Re: Generator, aber etwas anders!

Beitragvon herbk » Fr 20. Aug 2021, 11:12

HI,

seb hat geschrieben:Den Generator würde ich nicht als Scheiben-Geni, sondern eher als "Trommel" ausführen, das bringt einige Vorteile.


meinst Du so ? ;)

Stator.jpg
Stator.jpg (198.23 KiB) 1802-mal betrachtet
Gruß Herbert
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Re: Generator, aber etwas anders!

Beitragvon Bernd » Fr 19. Nov 2021, 16:48

herbk hat geschrieben:weshalb wollen eigentlich alle einen 3 Phasen Geni bauen...
Ich bin ja jetzt doch schon einige Jahre dabei und habe inzwischen auch den einen oder anderen (eisenlosen) Geni in Betrieb genommen, - irgendwie hat sich für mich der Sinn dieser "Dreiphasigkeit" nicht erschlossen...


Ein mehrphasiger Generator verteilt die auftretenden Drehmomentspritzen sehr gleichmässig auf die Umdrehung, sie überlappen sich sogar gegenseitig. Das führt zu einen sehr ruhigen Generatorlauf ohne
das größere Vibrationen oder Brummen. rubbeln etc. in die Konstruktion des Windrades übertragen werden. Das Windrad wird durch die fehlenden Vibrationen weniger mechanisch belastet, aber
vor allen läuft es akustisch viel leiser und muss auch kein so hohes Losbrechmoment beim Start überwinden, denn Dreihphasengeneratoren haben ein vielfach kleineres Losbrechmoment. Es läuft also auch noch leichter an.
Aus meiner Sicht spricht nichts für einen Einphasengenerator, ausser der einfachere Aufbau.
Der abgebildete "Trommelgenerator", bzw. dessen Spulen sehr schon mal sehr gut aus. Ist der inzwischen fertig gestellt?

Grüße

Bernd
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Re: Generator, aber etwas anders!

Beitragvon herbk » Mo 22. Nov 2021, 22:15

Hallo Bernd,

nein, der ist noch nicht fertig, - hab zu viele andere Sachen die wichtiger sind... Er hat aber einen fertigen, von unseren Studenten gebauten, "großen Bruder" mit 64 Spulen. Der ist aber für meine Rotorgröße zu träge, deshalb habe ich den kleineren angefangen.
Im Moment hänge ich an den Rückschlüssen für die Magnete, ist gar nicht so einfach 3mm Blech so zu rollen dass es wirklich rund ist...

na ja, brummig wird der jetzt in meinem Windrad verbaute schon, aber erst so ab 6/7 m/s Wind, - und den habe ich ganz selten. Mechanische Probleme habe ich aber keine, wenn dann sind es höchstens rostige Kugellager.
Das mit dem Anlaufen kann ich so auch nicht bestätigen, - sind doch alle eisenlos...
Gruß Herbert
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Re: Generator, aber etwas anders!

Beitragvon Bernd » Mo 22. Nov 2021, 22:34

Das ist korrekt, eisenlose laufen unter Last "nur" stufig bzw. brummig. Der Anlauf an sich ist bei den eisenlosen immer sehr leicht und nicht betroffen.
Unter Last rubbeln sie dann aber und virbrieren die Konstruktion durch. Unso stärker je größer die erzeugte Leistung bzw. das abgeforderte Drehmoment ist.
Bei einphasigen Generatoren mit Eisen treten zusätzlich die bereits genannten Probleme mit impulsartigen cogging etc. auf.

Beide Generatorvarianten, eisenlos oder die mit Eisen, laufen als 3 Phasen Version aber wesentlich gleichmäßiger und ruhiger.
Die Stromabgabe erfolgt bei Generatoren mit mehreren Phasen ebenfalls viel gleichmässiger und eine evtl. notwendige Spannungsglättung erfordert viel weniger Aufwand.

Neben dem oft einfacheren Bauaufwand (was natürlich ein gewichtiges Argument ist) spricht für mich nichts für einen Einphasenaufbau.

Grüße

Bernd
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