Generatortechnik

[Bernd]

Beim eisenlosen Ringgenerator wären Metalle in der Nähe der Spulen sehr hinderlich bis fatal.
Die Spulenbefestigungen sowie alles im Umkreis von ca. 5cm um die Magneten sollte nicht aus
Metall sein. Eine Ausnahme bildet die Magnethalterung, hier könnte unter Umständen antimagnetisches
Metall zum Einsatz kommen.

Grüsse

Bernd

[Libella]

.

Hallo alle die ihr Euch gemeldet habt,besonders jb

Jetzt bin ich aber auch verwirrt und unschlüssig-
Alu-Stahl-eisenlos? Welche Bauart ist richtig?

Ich neige zu folgender Umsetzung: 36 U-förmige Spulen,nach unten offen,
mit dem Rücken an der oberen feststehenden Scheibe befestigt.
45? Magnete an der drehenden unteren Scheibe, die in den nach unten offenen Spulen rotieren.---
ähnlich wie der U-Eisengenerator bei dem die Spulen in den Magneten kreisen ---bei mir umgekehrt.

Ich bitte um Euere Meinung und um Verbesserungsvorschläge.

Doch zunächst der dritte Versuch einige Bilder ins Forum zu stellen: und GRUSS Alwin.

Turbinenteilansicht

CIMG0213.JPG (141.51 KiB) 8335-mal betrachtet

[Libella]

Hallo, alle Ihr Interessierten.
Habe mir Hilfe geholt.
Hier noch eine Querschnittskizze für den beabsichtigten
Bau des Generators.

Gruß Alwin

[Libella]

Hallo Bernd u. Experten.
Bis jetzt haben 56 Leute meine Generatorskizze betrachtet-

Die Nabe dafür ist auf den Bilden zu sehen
Mit der oberen festen Scheibe an der die Spulen befestigt werden sollen
habe ichbegonnen. =36 Spulensollen, nach unten offen,daran befestigt werden.
Weil ich dies aber erstmals fertige bin ich noch unsicher ob dies so richtig wird.
Auch habe ich eine Anfrage über 50 Neodyms je 40/40/10 laufen,
deren magnetisierung in die Längsrichtung vorgesehen ist.Die Maße könnten auch noch geändert werden.
Allerdings möchte ich demnächst die Spulenkörper herstellen, dazu müssten die Magnetmaße feststehen.

Was ist Euere Meinung dazu? z.B. Wiefiele Windungen und welche Drahtstärke um den Spulenkörper sind am effektiefsten?
Sind 48 Magnete und die Magnetisierungsrichtung ok?

Bis bald und Gruß Alwin.

[Bernd]

Hallo Alwin, die Form deiner Spule oder deines Spulenkörpers habe ich noch nicht begriffen.
Für mich ist schwer vorstellbar wie man eine C-förmige Spule auf etwas aufwickeln kann ?
Vielleicht kannst du dann eine kleine Handskizze in perspektivischer Sicht zeichnen.

Die Idee die Magneten senkrecht stehend auf der Platte zu montieren ist an sich gut.
Bedenke aber das sich die Magneten dabei extrem abstossen so das zwischen zwei Magneten um
die 20 kg Abstossungskraft wirkt. Das kann die ganze Platte deformieren, denn zusammen
ergibt das ca. 1 Tonne.

Die Magneten müssten bei dieser Bauweise etwas oberhalb der Platte montiert werden, damit
die "unnützen" waagerecht verlaufenden Spulenschenkel unterhalb des Magneten liegen.
Das heisst der Magnet ragt in die die C-Spule soweit hinein das diese unnützen Spulenschenkel
aussen vor dem Magnet verbleiben.

Der Magnet muss so dicht als irgend möglich an der Spule vorbei huschen. Höchstens ca. 2mm Luft.
Die Spule sollte nicht dicker sein (bei der Blickrichtung wie auf der Zeichnung) als ca. 1/4 der
Magnetmaße, also ca. 1cm maximal minus Luftspalt also vielleicht 8mm Spulendicke.
Die Spulenschenkelbreite sollte in etwa dem Außenabstand zweier Magnet entsprechen.
Die Schenkel sollen jeweils genau mittig zwischen den Magneten stehen.
Der Außenabstand zweier Magnete sollte etwa 1,5 bis 2 x Magnetdicke entsprechen.
Da deine Magnete vielleicht nur 10mm dünn sein werden würde ich den doppelten Abstand empfehlen.
Im Grunde ist ein kleiner Abstand besser aber man benötigt ja auch noch Platz für die Spulenschenkel
die so breit werden sollen wie eben der Magnetabstand ist.

Wenn du 36 Spulen einsetzen willst, dann musst du für einen Drehstrombetrieb (den ich Dir sehr
empfehlen würde) 96 Magneten einsetzen. Vermutlich hast du 48 minus 1/4 gerechnet und bis so
auf 36 gekommen, pro Spule braucht man aber immer zwei Magneten. Bei 48 Magneten kannst du
bei 3 Phasen Wechselstrom 18 Spulen einsetzen. alternativ könnte man auch 5 Phasen bauen dann
kann man 20 Spulen einsetzen, also 2 mehr die Spannung erzeugen.
Wie gesagt wenn du doch lieber 36 Spulen einsetzen willst musst du 96 Magnete (für 3 Phasen) einsetzen,
dabei würde der Generator dann recht gross werden, ca. 1m Durchmesser im anderen Fall ca. 50cm.

Wieviel Windungen aus wie dicken Draht kann man Dir erst berechnen wenn die Maße genau feststehen
und du uns sagst welche Nutzspannung der Generator bei welcher Drehzahl erzeugen soll, also ob er Akkus
laden soll oder ins Hausnetz einspeisen soll und wenn ja welchen Spannungsbereich der Wechselrichter hätte.

Aber wichtig wäre für mich kapieren zu können was du mit dem Spulenkörper meinst. Tatsächlich ist
es nämlich so das wir jedes bisschen Platz das uns zur Verfügung steht für Kupfer benötigen.
Irgendwie befürchte ich das da Kunststoff Platz wegnehmen würde.
Die Spule könnte auch selbsttragend aufgebaut werden indem man sie in Giessharz taucht. So habe
ich das vor.

Grüsse

Bernd

[hammer2000]

Wenn du 36 Spulen einsetzen willst, dann musst du für einen Drehstrombetrieb (den ich Dir sehr
empfehlen würde) 96 Magneten einsetzen. Vermutlich hast du 48 minus 1/4 gerechnet und bis so
auf 36 gekommen, pro Spule braucht man aber immer zwei Magneten. Bei 48 Magneten kannst du
bei 3 Phasen Wechselstrom 18 Spulen einsetzen. alternativ könnte man auch 5 Phasen bauen dann
kann man 20 Spulen einsetzen, also 2 mehr die Spannung erzeugen.
Wie gesagt wenn du doch lieber 36 Spulen einsetzen willst musst du 96 Magnete (für 3 Phasen) einsetzen,
dabei würde der Generator dann recht gross werden, ca. 1m Durchmesser im anderen Fall ca. 50cm.

Ich raff das Irgendwie nicht mit den 3 Phasen
Ein Drehstromgenerator gat 3 Spulen (mit Eisenrückschluß) und 2 Magnete und 4 Magnete bei Luftspulen
Die Spulen gleichmässig im Kreis verteilt sind 120°
die Magnete im Kreis verteilt sind 180°

Wenn jetzt ein Generator mehr Spulen bekommen soll, so muss es doch ein vielfaches von 3 sein
Entsprechend muß doch dann die Anzahl der Magnete um ein Vielfaches von 2 erhöht werden.

Damit komme ich dann bei 36 Spulen auch auf 48 Magnete

Zum Beispiel (bei Luftspulen doppelte Anzahl Magnete)
3 Spulen 2 Magnete (4)
6 Spulen 4 Magnete (8)
9 Spulen 6 Magnete (12)
12 Spulen 8 Magnete (16)
15 Spulen 10 Magnete (20)
18 Spulen 12 Magnete (24)
21 Spulen 14 Magnete (28)
24 Spulen 16 Magnete (32)
27 Spulen 18 Magnete (36)
30 Spulen 20 Magnete (40)
33 Spulen 22 Magnete (44)
36 Spulen 24 Magnete (48)
39 Spulen 26 Magnete (52)
42 Spulen 28 Magnete (56)
45 Spulen 30 Magnete (60)
48 Spulen 32 Magnete (64)
51 Spulen 34 Magnete (68)
54 Spulen 36 Magnete (72)
57 Spulen 38 Magnete (76)
60 Spulen 40 Magnete (80)
63 Spulen 42 Magnete (84)
66 Spulen 44 Magnete (88)
69 Spulen 46 Magnete (92)
72 Spulen 48 Magnete (96)
75 Spulen 50 Magnete (100)
78 Spulen 52 Magnete (104)
81 Spulen 54 Magnete (108)
84 Spulen 56 Magnete (112)
87 Spulen 58 Magnete (116)
90 Spulen 60 Magnete (120)

[Bernd]

Um 3 Phasen zu generieren braucht es 1/4 weniger Spulen als Magnetpole um auf die nötigen 120 Grad
Phasenversatz zu kommen.
Im Prinzip rechnet sich das so:

Anzahl der Magnetepole minus ( 1 durch (Phasenanzahl plus 1) ) = Anzahl der benötigten Spulen.

Bei einem einfachen Scheibengenerator mit 12 Magneten (pro Scheibe) wären das dann:
12 minus 1/3+1, also 12 minus 1/4 = 9

Bei einem 5 poligen wären es dann z.B.:
24 Magnetpole minus 1/5 +1 = 24 minus 1/6 = 20 benötigte Spulen.

Beim Ringgenerator entfallen immer 2 Magnete auf eine Spule, deshalb musst du mit der Hälfte
der Magnete rechnen. Bei deinen 48 wären es dann also 24 Magnete für diese Rechnung.

P.S. bei 48 Magneten hättest du gar keinen Platz für 36 Spulen, denn eine Spule überragt immer
zwei Magnete. Das maximale wäre also 24 Spulen bei 48 Magneten eines Ringgenerators.

Grüsse

Bernd

[hammer2000]

Ahhh jetzt weiß ich wo mein Denkfehler lag.
2 Magnete für eine Spule, für jeden Spulenschenkel einen.


Gruß Manuel

[Libella]

Danke Bernd u. Manuel daß Ihr umgehend geantwortet habt.
Ich habe mir notiert was ich schreiben möchte.
Doch habe ich beim nochmaligen lesen Dines Komentars,Bernd,entdeckt,daß Du geschrieben hast ,
daß jegliches Metall am Generator schädlich sei.
Beim ersten lesen dachte ich daß damit nur Eisen gemeint sei.
Wie auf der Skizze zu erkennen, habe ich sowohl für den Stator als auch für den Rotor und die Nabe
Alminm vorgesehen. Wenn dies so ist, müßte ich alles neu konzipieren. Vieleicht so:

Stator oben aus einer zähharten Kunststoffscheibe an der die Spulen angeordnet werden. (Oben wegen Kabelaustritt)
Rotor unten,ebenfalls Kunststoff,darauf aus Flacheisen gebogene Us,in die an jedem Schenkel
Je ein Magnet g eklebt ist.Die Us nach oben offen,so daß sie um die in sie hineinragenden Spulen kreisen.

Alles verkehrt? Oder wie gehts noch besser?
Eine baldige antwort Würde mir enorm helfen.

DANKE und Gruß Alwin.

[Bernd]

Hallo Alwin,
da die Magneten wie gesagt etwas erhöht über der Trägerscheibe montiert werden müssten,
könnte ich mir vorstellen das als Trägerscheibe Alu geht. Das sollte klappen wenn genug
Abstand zwischen Spule und Aluscheibe verbleibt.

Für die Trägerscheibe der Spulen würde ich aber kein Alu nehmen.

Im Grunde kannst du Dir das so vorstellen das jedes Metall das näher als 5cm um die rotierenden
Magneten montiert wird in deren Einfluss gerät. Also das rotierende Magnetfeld darf nicht auf fest
stehendes Metall treffen sosnt enstehen Wirbelströme und Verluste.
Da ist es auch egal welches Metall, ob magnetisch oder nicht, der Verlust wäre immer gegeben.
Bewege mal einen Magneten dicht über einer Aluplatte, dann weisst du was ich meine.

Grüsse

Bernd