Manipulierte Lima

[Bernd]

ich dachte weil ich Spanung erhöhe muss auch Windungszahl erhöhen,damit ist Drehzahl kleiner, Strom ist auch kleiner und damit auch Verlust Leistung kleiner

Aber der Innenwiderstand wird doch auch entsprechend der Windungsanzahlveränderung größer Ekofun !!
Doppelte Windungszahl ergibt z.B. 4 fachen Widerstand.
Ich dachte das wäre alles schon lange geklärt ?
Es ist doch völlig egal ob du ein und dasselbe Spulenvolumen mit 10 Windungen oder mit 100 Windungen oder mit 1000 Windungen füllst.
Die entnehmbare Leistung bei ein und derselben Drehzahl und auch der Wirkungsgrad bleiben immer genau gleich, selbstverständlich eine jeweils
den unterschiedlichen Spannungen und den unterschiedlichen Innenwiderständen angepasste Last vorausgesetzt !!
Die Leistung und der Wirkungsgrad haben nichts mit der Anzahl der Windungen zu tun!
Das haben wir echt endlos diskutiert und ich habe zig Beispiele und Rechnungen gebracht und du hast irgendwann auch mal zugestimmt und nun
schreibst du wieder das Gegenteil. Bin echt ganz schön enttäuscht.
Wollen wir jetzt wieder 5 Seiten nur Formeln schwingen um dann nochmal zu dem gleichen Ergebnis zu kommen wie schon vor Wochen ?

Auch gesammte Leistung ist kleiner das ist mir auch klar aber denke so wird Wirkungsgrad besser als vorher

Wenn du die Leistungsabgabe der ursprünglichen Wicklung von 840 Watt auch auf 400 Watt reduzierst, reduzierst du auch die derzeitigen Verluste und das sogar überproportional.
Du kannst die Verluste am besten reduzieren wenn du eine zur Leerlaufspannung/Innenwiderstand passende Last benutzt.
Besser als mit optimaler Belastung kann es dann nicht werden.
Deine Verlustrechnung basiert ja nicht auf Messungen sondern auf Annahmen. Der Annahme das der Wicklungswiderstand enorm
hoch wäre, was ich stark bezweifle.

Den Wirkungsgrad bei einer bestimmten Drehzahl/Abgabeleistung kann man nicht verbessern.
Du verschiebst nur das Verhältnis aus Drehzahl, Spannung und Innenwiderstand.
Das Produkt dieser Werte bleibt immer gleich.

Als Beispiel denke so Neue Leistung 400 Wat und 100 Watt Verlust dann ist Verlustleistung 20% und Wirkleistung 80 %.

Wenn du diese Werte mit der derzeitigen Windungsanzahl (und daran angepasster Last) nicht hinbekommst,
dann ist es physikalisch unmöglich das durch eine andere Windungsanzahl zu erreichen.

Mir ist echt schleierhaft wieso du alles was wir hier im Forum mühseligst durchgekaut haben jetzt wieder völlig ignorierst.
Ist Dir das mit den 30 Volt Verlust zu 12 Volt Abgabe nie aufgefallen ? Das kann doch gar nicht passen.
Hast du denn mal die Leerlaufspannung gemessen bevor du die Lasten angeschlossen hast ?
Deine ganzen Berechnungen beruhen auf der Annahme das die Wicklung einen Widerstand zwischen zwei Phasenanschlüssen von 0,44 Ohm hätte.
Dabei hast du nicht mal geprüft ob sie im Stern oder im Dreieck verschaltet ist. Ich denke es wird Dreieck sein.

Lichtmaschinen haben nach allem was man im Netz findet, je nach der Leistungsfähigkeit der Lichtmaschine, einen
Innenwiderstand von deutlich unter 0,1 Ohm bis ca. 0,15 Ohm. ( 0,15 Ohm bei kleinen 35-55 A Lichtmaschinen)
Deine Annahmen von 0,44 Ohm und selbst die Hälfte davon erscheinen mir viel zu viel für eine 70 A Maschine.
Daher stimmen dann auch deine Verlustberechnungen nicht.

Grüsse

Bernd

[sombrero]

Hallo Ekofun,

So eine Auto Li Ma als Generator zur Windkrafterzeugung zu verwenden finde ich sehr gut. Denn es ist ja eine professionell
gebaute Maschine, aber eigentlich ist sie im Durchmesser viel zu klein also nicht für niedrige Drehzahl gedacht. Aber sie benötigt keine Dauermagneten.

Du versuchst es mit umwickeln des Stators u. Rotors um so höhere Spannung u. Anpassung der Rotorwicklung an diese höhere Spannung zu bekommen. Und um nicht zu viel
Strom für die magn. Erregung zu verlieren. Wenn es diese Li Ma sein soll, dann ist das der richtige Weg.

Ich habe dasselbe einmal mit einer Remy Delko Li Ma gemacht. Die hatte glaube ich max. 400 Watt bei 1000 U/min. Und 42 Nuten 14 Pole. Wickelschritt 1 : 4.
Eine Statorphase hatte Draht 1.2mm Durchmesser 15 Wdg im Stern. Die Rotorwicklung habe ich nicht verändert. Die hatte 3.3 Ohm.
Nach dem umwickeln waren auf dem Stator 60 Wdg aus 3 x 0.315mm Durchmesser parallel Cu Lackdraht pro Phase. Das ergab ca 3.75 Ohm pro Phase.
Es fehlte aber am nötigen Wind für den Zweiflügler mit 1.9 m Durchmesser. Das ahnte ich schon vorher.
Und mir war auch klar, daß ganz einfach Drehzahl gebraucht wird.
Ein Weg Drehzahl zu bekommen ist z. B.eine Übersetzung 2 : 1 und für das Drehmoment einen 3 oder 4 Flügler. 2 : 1 ist die Verbindung Kurbelwelle - Nockenwelle
bei einem Kfz. z. B. mit Zahnriemen. Oder sowieso.
Oder einen extremen Langsamläufer mit 24 und mehr Flügeln. Das bringt viel Drehmoment u. dann 10 : 1 Übersetzung. Aber nicht mit Getriebe. (schlechter Wirkungsgrad)
So wie sie in Australien den USA u. in der norddeutschen Tiefebene früher liefen. Es bieten sich Zahnriemen aller Art an, die sehr Dauerhaft und einen
guten Wirkungsgrad haben.

mfG Peter Sombrero

[Bernd]

Nach dem umwickeln waren auf dem Stator 60 Wdg aus 3 x 0.315mm Durchmesser parallel Cu Lackdraht pro Phase. Das ergab ca 3.75 Ohm pro Phase.

Ich glaube von der Lichtmaschine hattest du schon mal berichtet.
Falls du auch nach dem Umwickeln und dem damit verbundenen wesentlich höheren Statorwiderstand eine
12 V Batterie laden wolltest, dann war das durch eben diesen Widerstand nur mit ganz kleinen Leistungen möglich.
Ohne jetzt zu rechnen sollte der Wirkungsgrad bei derat hohem Statoriwiderstand schon bei ca.
20 Watt Abgabeleistung auf 50 % sinken. 12V Anwendungen benötigen extrem kleine Innenwiderstände
der Generatoren. Falls möglich dann lieber die Wicklung so lassen und die
nötige Drehzahl um auf Ladespannung zu kommen über ein Getriebe realisieren.
Wem 10 oder 20 Watt reichen, dem kann das natürlich egal sein, aber ein 1,9m Rotor vermag normalerweise weit mehr als 20 Watt zu liefern.

Grüsse

Bernd

[sombrero]

Hallo Ekofun, hallo Bernd,

Ja, so ist es gewesen mit den Ergebnissen der umgewickelten Li Ma Remy Delko.
Gut geschätzt.
Wenig und selten Leistung und die dann mit schlechtem Wirkungsgrad. Wirkungsgrad ist eigentlich zunächst gar nicht so wichtig.
Denn die Energie aus dem Wind oder der Sonne ist gratis. Natürlich möchte man nichts verschenken.

Bei mir waren die Zahlen etwa so:
Leistung vom Stator bei starkem Wind: 6A bei 14V = 84 W
Davon die Erregerleistung des Rotors: 14V * 14V / 3.3 Ohm = 59W ( möglich daß das Eisen schon in der Sättigung ist bei 59W )
Wirkungsgrad ohne mech. Verluste Lager usw. gerechnet: Eta = ( 84W - 59W ) * 100% / 84W = rund 30 %

@ Ekofun wenn Du nun schon die Wicklungen umgestaltet hast könnte die Li Ma eine Übersetzung gebrauchen.
Ansonsten ist es wohl wirklich noch besser sie überhaupt nicht umzuwickeln. Dann aber mit einer starken Übersetzung zu fahren (10 : 1) und mit einem
Langsamläufer der hohes Drehmoment hat. 1000 U/min muß man erreichen um 400W zu erzeugen bei dieser Li Ma.

mfG Peter Sombrero

[Bernd]

Ekofun wollte ja evtl. einen Einspeiser einsetzen, zumindest fragte er nach dessen Startspannung.
Dann ist ein Umwickeln natürlich richtig denn der Einspeiser fängt erst ab ca. 35 Volt an zu arbeiten.
Ich wollte nur verdeutlichen das man weder durch Absenken der Drehzahl noch durch Umwickeln
der Spulen den Wirkungsgrad eines Generators erhöhen kann. Das klappt nur durch eine Erhöhung(!)
der Drehzahl und Absenkung des Stromes OHNE den Innenwiderstand der Wicklung durch mehr Windungen
dünneren Drahtes zu vergrössern.

Wenn ich das Drehzahlniveau absenke, erhöhe ich bei gleicher Leistungsentnahme zwangsläufig die Verluste.

Grüsse

Bernd

[haditei]

Hallo und scchöne Ostern,

ich habe schon einige KFZ-Limas umgewickelt und sowohl mit Magnete als auch mit Elektromagnete im Stator experimentiert.
Bernd, du hast vollkommen Recht, für Leistungsabgabe bei geringen Drehzahlen bis etwa 100W ist das eine preiswerte Art zu einem Generator zu kommen.
Damit die notwendigen Drehzahlen nicht zu hoch ausfallen, habe ich bei meinen letzten drei Versuchen mehrere der Statorpakete von gleichen Limas zusammengefügt und dann neu gewickelt. Den Rotor natürlich ebenfalls verlängert. Um die gleiche Anzahl von Windungen zu bekommen, braucht man aber leider auch einen längeren Draht und das erhöht wieder den Innenwiederstand. Bei 5 Rotorpakete und 36 Windungen 0,85 Cul(ganz genau weis ichs nicht mehr) konnten am Ausgang der org. Gleichrichte 14,8V bei 150U/min gemessen werden. Der Innenwiderstand ist mit 2,9 Ohm je Wicklung eben zu hoch für den 12V Betrieb.
Was mich jetzt interessiert, wird der Wirkungsgrad gegenüber einer Einzellima durch die 5-fache breite des Eisenpaketes besser? Leider kann ich das im Moment nicht nachmessen, die Lima ist z.Zt. an meiner kleinen WKA im Einsatz. Ich sammle aber gerade wieder defekte Limas und werde noch einmal so ein „langes Ding“ aus 5 oder 6 Teile zusammenbauen.
Hallo EKUFUN, an der einfachen Lima kannst basteln wie du willst, es wird nicht besser als das originale Teil, ich habs schon oft versucht.

Gruß Hans

[Ekofun]

Hallo,

vor umwickeln habe 3 Spulen gemacht mit verschiedenen Windungszahlen und eingebaut.Habe diese Werte bekommen.

1) Spule mit 28 Wdg bei 902 U/min 2,6V
2) Spule mit 36 Wdg bei 540 U/min 2,6V
3) Spule mit 40 Wdg bei 498 U/min 2,5V

Dann habe neue Wicklung gemacht mit 44 Wdg pro Spule,gewickelt mit 2 Drähte, 1 x 0,5mm und 1 x 0,6mm. Querschnit ist 0,478 mm^2.
I Eregung ist 1,04A

DSCI0063.JPG (409.86 KiB) 10558-mal betrachtet

Test - Lehrlauf:

U/min....... U
223......... 13,7V
440......... 26,2V
702......... 41,4V
1129.........60,2V
1248.........73,5V
1702.........102,0V
2190.........128,8V - bei Original war maxsimale Spanung ca 28V.
---------------------------
Belastung: Pw = Wirkleistung ; Pv = Verlustleistung ; R zwischen 2 Fasen = 3,03 Ohm.

599..........14,3V......eine Lampe 50W... Pw = 48,73% ; Pv = 51,27%
1406.........13,1V.....zwei Lampen parallel 100W ; I = 9,09A ; Pw = 24,8% ; Pv = 75,2%
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Belastung in Reihe:

771..........24,8V.....Zwei Lampen in reihe ; I = 4,3A ; Pw = 65,5% ; Pv = 34,46%
1030.........36,9V.....Drei " " ; I = 4,27A ; Pw = 73,97% ; Pv = 26,03%
1227.........48,6V.....Fier " " ; I = 4,218A ; Pw = 79,18% ; Pv = 20,82%
1531.........60,5V.....Fünf " " ; I = 4,2A ; Pw = 82,61% ; Pv = 17,39%

Weiter konnte meine Bohrmaschiene nicht drehen(schneler).

Wirkung zu verbessern nur mit Lastwiederstand Anpassung sonst gehts nicht meiner Meinung nach.
Eregungstrom ist von 5,7A auf 1,04A gesenkt und Drehzahlen um ca zweifach,bis dreifach.Leistung ist laut meine Bohrmascine um ca 400 Wat,vieleicht mehr,kann nicht bestimmen,keine Antribsmotor.

Kosten ca 11 Euro für Draht.

Grüße

Ekofun

[sombrero]

Hallo Ekofun,

Eine Frage habe ich noch zu der Art wie die umgewickelte Li Ma ihre Ausgangspannung bekommt.
Liegt die Rotorwicklung die nach dem umwickeln nur noch ca 1/5 des Stromes zieht parallel zum Gleichrichter u. fährt sich dann
selber über Drehzahl und Remanenz selber hoch?
Oder wird Rotormagnetfeld durch separates geregeltes Netzteil versorgt? Ich denke für den Versuch ist letzteres der Fall. Das muß so sein. Anders würden 128V am Rotor anliegen.

Ich suche mir mal die Zeile mit Belastung in Reihe 3 x Lampe 50Watt 12Volt und 1030 U/min heraus: Diese Drehzahl muß der Li Ma Gen. bestimmt bekommen,
sonst läuft das Ganze schlecht.
Da liegen bei 1030 U/min 36.9V an. Es fließt 4.27A. Der gesamte Kreis hat somit 36.9V / 4.27A = 8.64 Ohm gesamt 157.6W. Inklusive Stator Ri.
Davon fallen im Stator am Drahtwiderstand der über 2 Phasen rein ohmisch gemessen 3 Ohm hat. Eine Phase 1.5 Ohm mit 1.73 verkettet Ri 2.6 Ohm.
Im Stator also Pi = I * I * Ri----Pi = 4.27A * 4.27A * 2.6 Ohm = 47.4W.
Was an der Last (den 3 Lampen) an abgegebener Leistung übrig bleibt ist der Rest von: 157.6W - 47.4W = 110.2W. Alle drei Lampen leuchten somit noch nicht hell.
eta = Pa *100% / Pa + Pi = 110.2W * 100% / 110.2W + 47.4W = 69.9%
Das ist ein guter Wert finde ich, aber es noch nicht sop ganz real gerechnet.
Es geht ja noch besser wie ich bei 1500 U/min sehe. Aber diese Drehzahl kannst Du praktisch kaum erreichen.
Es kommt auch noch der Ersatzwiderstand des Statoreisens (obwohl geblecht) dazu. Den man, wenn man ihn seriell sieht, zu den 2.6 Ohm addieren muß.

Es gibt ja die zwei Zustände bei denen keine Leistung abgegeben wird:

1) Gen. mit offenen Klemmen. Spannung ohne Strom, Leistung NULL.
2) Gen. im Kurzschluß Strom ohne Spannung, abgegebene Leistung NULL aber glühende Statorwicklung.
3) Gen Ri = Last Ra größte Leistungsabgabe aber eta nur 50%
4) Gen Ri < gegen Last Ra optimale Leistungsabgabe eta % groß.

Und die Verlustleistung für magn. des Rotors und die mech.Antriebsleistung an der Welle ist noch nicht mitgerechnet.
Wenn Du diesen Li Ma Gen einmal praktisch nutzen willst mußt Du ihn auf Drehzahl bringen. Er hat ja Original ca 400Watt bei 1000 U/min.
Aber er muß noch eine Abschaltung des Rotorstromes bei schwachem Wind oder Windstille haben.
Wie weit kannst Du den Rotorstrom absenken ehe die Ausgangsspannung absinkt? Bei 36.9V am Rotor ist vielleicht Sättigung des Eisens gegeben.
Eventuell muß noch ein Regler für Rotorstrom dabei sein. Der muß den Rotorstrom abregeln bei großer Ausgangsspannung.
Und wie groß ist der Kurzschlußstrom und die Leerlaufspannung bei 1000 U/min ? Dann ist der wirkliche Ri bekannt.

mfG Peter Sombrero

[Ekofun]

Hallo Peter,

Eregung(Rotorspule) wurde werhrend ganzen Test mit separate Netzteil versorgt und Stromaufname war 1,04A.Die hat mit anderen Berechnungen nichts zu tun.

Ri vom Wicklung zwischen 2 Fasen ist 3,03 Ohm und es ist zimlich genau,habe über einen Vorwiederstand Fasen angeschloßen,und Strom gemessen,es waren 0,4A.Dann habe Spanung über Fasen gemessen und er war 1,21V. Dann ist: R = U/I = 1,21/0,4 = 3,025 = 3,03 Ohm.Denke das diese Wert genauer ist als wenn ich mit Digi aleine messe,dann ist Fehler gößer.

Hm, die Wirkungsgrad habe so gerechnet: habe 36,9V und 3 Lampen je 50 W in reihe. R-Lampe Ist: 50W/12V = 4,166A ; R U/I = 12/4.166 = 2,88Ohm mal 3 Lampen ist 8,64 Ohm. Leistung ist 36,9V * 4,166A = 153,72W.Das ist Wirkleistung.
Dann 4,166A * 3,03 Ohm = 12,62V und 12,62V * 4,166A = 52,57W.Das ist Verlustleistung.Dann habe weiter gerechnet: Gesamtleistung ist: 52,57W + 153,72W
= 206,29W. Dann 1% ist 2,0629 = 2,063Watt.
Dann: 153,72W / 2,063W = 74,51% Wirkleistung
Und: 52,57W / 2,063 = 25,482% Verlustleistung
Auf solche Weise habe das gerechnet und glaube ist in Ordnung,richtige Formel kenne nicht,in Buch haben Geräte über die dann das ermitteln.

Nein, lima werde nicht gebraucht,das war nur ein Experiment um wirklich sehen in wie weit kann man die für Windradbetrib verfälschen.Es geht, aber trotzt dem ist noch immer nicht gut genug,Drehzahl ist noch immer groß.Sie ist für Auto gebaut wo man Motorleistung hat zur verfügung und als solche ist die für Windräder sehr schlecht.Sie gibt im Originalzustand um die 2 KW.Vergleichen Sie ein Drehstrommotor von 2KW mit Lima,dann ist auch klar warum die Wirkungsgrad so klein ist,das bischen Eisen ist in Setigung und sie Produziert nur Verluste.
Wie gesagt man kann sie manipulieren,und an Windrad tun aber mit noch einigen Maasnahmen wegen Eregung ect.Es war ein Versuch um sehen was machbar ist,denke ein Ing könnte noch besser Lima zu recht machen aber diese Test zeigt auch die Grenzen.

Im jeden Fall ist das interessnte Gebit und macht Spass bei Arbeit,und man lernt etwas dabei.

Grüße

Ekofun

[sombrero]

Hallo Ekofun,

Eine spezielle Formel für Berechnung von Wirkungsgrad eta gibt es nicht. Gegebenenfalls * 100%
Es wird immer nur das Verhältnis von abgebener Leistung Pab zu Gesamtleistung Pges festgestellt. Und das muß immer < 1 sein.

Hallo Peter,

Eregung(Rotorspule) wurde werhrend ganzen Test mit separate Netzteil versorgt und Stromaufname war 1,04A.Die hat mit anderen Berechnungen nichts zu tun.

Hm, die Wirkungsgrad habe so gerechnet: habe 36,9V und 3 Lampen je 50 W in reihe. R-Lampe Ist: 50W/12V = 4,166A ; R U/I = 12/4.166 = 2,88Ohm mal 3 Lampen ist 8,64 Ohm. Leistung ist 36,9V * 4,166A = 153,72W.Das ist Wirkleistung.
Dann 4,166A * 3,03 Ohm = 12,62V und 12,62V * 4,166A = 52,57W.Das ist Verlustleistung.Dann habe weiter gerechnet: Gesamtleistung ist: 52,57W + 153,72W
= 206,29W. Dann 1% ist 2,0629 = 2,063Watt.
Dann: 153,72W / 2,063W = 74,51% Wirkleistung
Und: 52,57W / 2,063 = 25,482% Verlustleistung
Auf solche Weise habe das gerechnet und glaube ist in Ordnung,richtige Formel kenne nicht,in Buch haben Geräte über die dann das ermitteln.

Grüße

Ekofun

Ganz clever hast Du den Wirkungsgrad in % berechnet. Und zwar im Dreisatz. Das führt auch zum richtigen Ergebnis, auch ohne Formel. Aber nur wenn auch die richtigen
Zahlen verwendet werden.
Das alles ist jetzt eigentlich nicht so wichtig, denn es ging ja um die Versuche und um die Machbarkeit. Aber der Strom mit dem Du rechnest ist ja ein angenommener Wert.
Der Strom die Spannung und sowieso die Leistung sind noch völlig unbekannt.
Denn eine Lampe hat nur aufgedruckt 50W bei 12V. Da weißt Du noch nicht ob da wirklich 12V anliegen. Wenn ja fließen 4.166A u. und alle 3 in serie hätten dann 8.64 Ohm.
Das wäre richtig.
Aber wir müssen davon ausgehen was wirklich ist:
Welcher Strom da wirklich fließt weiß ich nicht. Du hast mal 4.27A angegeben.... gehen wir mal hier von dem neuen Wert (angenommen 4.166A) aus.
die gesamte Leistung inklusive der am Drahtwiderstand Rdraht vom Gen.ist: 36.9V * 4.166A = 153.73W. Das ist die Gesamtleistung Pges und zugleich reine Wirkleistung.
Denn Lampen sind reine ohmsche Belastung.

Induktivität spielt auch keine Rolle bei einer Wicklung die die Leistung selber erzeugt. Das hatten wir früher alle schon gemeinsam festgestellt.
Wenn der Widerstand der Wicklung Rdraht = 3.03 Ohm ist liegen 12.62V nur an der Wicklung. Bei 4.166A sind Pdraht 52.57W. Das ist die Verlustleistung Pdraht. Auch
Wirkleistung.
Oder anders: es liegen nicht 36.9V an den 3 Lampen sondern 36.9V - 12.62V = 24.28V. Die abgegebene Leistung Pab ist: 24.28V * 4.166A = 101.15W
Oder so: Leistung Pab an den drei Lampen: Pab = Pges - Pdraht 153.73W - 52.57W = 101.15W
Du hattest den Denkfehler, die aufgedruckte Leistung und Spannung der Lampen zu verwenden und den Strom daraus zu errechnen.
Aber die Werte kanntest Du noch gar nicht.
eta = Pab / Pges immer < 1 ...und immer < 100% .....eta % = 101.15 * 100% / (101.15W + 52.57W) = 65.8%
Mit Dreisatz kommst Du auf das gleiche Ergebnis. Das hab ich gesehen. Aber nur mit den wirklichen Zahlen.

mfG Peter Sombrero