Klauenpolgenerator

[andreas]

Hallo Ekofun,

tippe mal bei http://www.pollin.de "ut70" in das Suchfeld ein. Es gibt nur einen Treffer...

MfG. Andreas

[Bernd]

Gerade kam eine Lieferung von Pollin, son Mist, das hätte ich mir gleich mitbestellt.
Bist du mit dem Gerät zufrieden ? Es macht ja einen guten Eindruck und ist zudem sehr günstig.

Grüsse

Bernd

[andreas]

Hallo Bernd,

ich habe das Gerät über ein Jahr im täglichen Einsatz und bin sehr zufrieden damit.

MfG. Andreas

[sombrero]

Hallo allerseits,
Ich finde dieser Gen.Typ ist ein prima Ansatz für einen Langsamläufer.
Der Läufer hat das Gleichfeld, muß deshalb nicht einmal geblecht sein.
Jede moderne Kfz Lichtmaschine ist doch ein schnell laufender Klauenpolgenerator.
Bei der Gelegenheit etwas zur magn. Rastung bei ebengenannter Lichtmaschine. (spielt bei Kfz keine Rolle)
Die Li. vom Kfz dürfte doch eigentlich keine magn. Rastung haben? Oder sehe ich das falsch? Bei einem Stator mit Nuten
gibt es doch keine Unterbrechung des magn. Flusses. Der Fluss ist doch immer gleichmäßig umlaufend. Der hier diskutierte Gen. hat wohl einen Stator mit einzelnen Spulen, oder mit einer
Spule und den Nord Süd Metallzungen.
Zur Leistungsbegrenzung die Andreas durch induktiven Widerstand Xl bei steigender Frequenz befürchtet.
Andreas hat dazu sinngemäß geschrieben: Die Statorwicklung hat Induktivität.(hat sie). Und mit steigender Drehzahl also Frequenz steigt deren induktiver Widerstand Xl. Und dieser begrenzt den Strom also die Leistung. Daran glaube ich nicht. Der Xl des Stators bedingt keinen Verlust an Leistung.
Denn an einem induktiven Widerstand ensteht bei angelegter Wechselspannung keine Wirkleistung. Nur Blindleistung, denn Spannung u. Strom sind zu jedem Zeitpunkt 90 Grad verschoben gegeneinander. Eine Induktivität hat das so an sich. Sie kann nicht anders als sich so verhalten. Ihr Strom folgt der Spannung immer genau 90 Grad. Und mit kapazitivem Widerstand die Spannung nacheilend 90 Grad.
Wenn es nicht genau 90 Grad sind, ist noch ein ohmscher Widerstand im Spiel. Das könnte z.B.der Widerstand des Drahtes sein.
Wenn Du die Augenblickswerte unter Beachtung von + - multiplizierst kommst Du zu einer Leistungskurve. Einmal pos. Leistung, einmal neg. Leistung. Negativ Leistung ist schwer zu
kapieren. Vielleicht ist es wie negatives Wachstum also Schrumpfung aufzufassen.
So wird jede 1/4 Welle Leistung abgegeben und nächste 1/4 Welle aufgenommen. Hinein in die Last und wieder hinein in die Wicklung. Effektiv ist das nichts, eben nur "Blindleistung"
Blindleistung ist keine reale Leistung. Belastet aber trotzdem den Cu Draht mit seinem Blindstrom ohne dabei Wärme zu erzeugen. Das ist schwierig. Aber es ist bei Überlandleitungen ein Thema.
Der Cosinus Fi = Wirkleistung / Scheinleistung soll immer nahe 1 sein, also möglichst nur ohmsche Belastung.(oder zugeschaltete Kondensatoren).
Es entsteht auch keine Wärme im Spulendraht durch Blindleistung. Wärmeentwicklung eben nur durch Wirkleistung U * I. Das ist der Anteil von U bzw. I der in Phase miteinander liegt. Dieser Anteil ist bei 90 Grad = Null. Also gar keine reale Leistung (Wirkleistung) im induktiven Widerstand. Nur am Drahtwiderstand der Spule.
Begrenzt wird die Leistung nur durch alle ohmsche Widerstände. Auch Wirbelströme sind ohmscher Natur. Aber Leistungsbegrenzung war ja eigentlich bei diesem Thema nur eine Nebensache.
Aber ob die erzeugende Wicklung, hier die Statorwicklung überhaupt beeinflußt wird durch ihre eigene Induktivität und erzeugte Frequenz? Ich weiß es nicht genau. Ich glaube nicht.
Wenn die Spule offen ist gibt es keine Phasenverschiebung, wenn sie ohmsch belastet ist ebenfalls nicht, wenn sie im Kurzschluß ist auch nicht. Das weiß jeder.
Nur wenn eine andere Induktivität oder Kapazität angeschlossen ist, gibt es
Phasenverschiebung pos. bzw. neg. oder Null. Die eigene Induktivität der erzeugenden Wicklung spielt nach meiner Meinung bei keiner Frequenz eine Rolle.
Wenn ich durch Zuschaltung von Kondensatoren einen Serienkreis erhalte der bei einer bestimmten Frequenz in Resonanz ist mit der Induktivität des Stators, hab ich eigentllich nichts weiter
erreicht als das die Blindwiderstände Xl minus Xc sich aufheben, übrig bleibt der reine Drahtwiderstand der Spule. Das ist Kurzschluß des Generators. Damit begrenzt man die Drehzahl des Flügels
und regelt die Spannung ab. Und das ist bestimmt auch erwünscht bei Starkwind.
Nun noch etwas Anderes.
Was haltet Ihr allgemein davon das Gleichfeld des Klauenpolgenerators nicht mit Festmagneten zu erzeugen, sondern mit einer Magnetspule und Gleichstrom? So wie es bei der Kfz Li. immer
schon der Fall ist?
Denn die Preise für diese starken Festmagneten werden nach und nach ansteigen.
Einige werden sich das Recht nehmen die Preise bestimmen.

Vorteile:
1. keine magn. Rastung
2. Regelbarkeit der Ausgangspannung. (abregeln will man vielleicht nicht bei kleinen Anlagen) da wird alles genommen was man bekommen kann.

Und Nachteile:
1. ca 10% der Gesamtleistung werden an Erregerleistung benötigt.
2. zwei Schleifringe müssen dazukommen, zur Stromzuführung für den Rotor.

mfG. Peter Sombrero

[Manfred]

Hallo allerseits,

bei all den Diskussionen und Formeln bin ich einfach mal in Deckung gegangen.

Ich finde dieser Gen.Typ ist ein prima Ansatz für einen Langsamläufer.

Sombrero du machst mir wieder Mut. Columbus ist auch einfach losgesegelt obwohlt zu dieser Zeit die Erde noch eine Scheibe war. RISIKO !!
Auf der Basis des C 70 Ferritkern und der Streichholzmagnete fange ich einfach mal an. Dann schauen wir mal was dabei heraus kommt. Ihr Fachleute habt die Aufgabe mich wie einen Blinden durch dieses Projekt zu führen. Mit der Entwicklungsabteilung des Herstellers habe ich gesprochen, C 70 lässt sich bearbeiten. Am Montag ist der Fertigungs - Ing. aus dem Urlaub zurück dann bekomme ich weitere Info`s.
Eine Klaue mit Eisenpulver allein zu giessen, das wird nichts, der Eisenanteil ist zu gering. Bei hohen Eisenanteil entsteht eine krümelige Masse die verpresst werden muss um einen stabilen Körper zu bekommen. Sagt die Entwiklungsabteilung des Herstellers.

Die mechanischen Abmessungen sind dem Fahrraddynamo ähnlich.

C 70 Ferritkern.png

Grüsse
Manfred

[andreas]

Hallo Allerseits,

heute waren einige Messungen an einem Nabendynamo DH-3N20 im komplettem 26er Rad möglich. Zunächst habe ich die Rastungen auf dem Umfang ermittelt, es sind 28. Dieser Generator ist also 14-polig. Dann kam der Oscar an den Generator und es wurde eine unbelastete Spannungskurve aufgenommen. Die Spannung ist nicht sinusförmig, sondern etwas verbeult. Die Nulldurchgänge sind flacher als beim Sinus, die Höcker steiler ausgeprägt. Der Generator erzeugt pro Hz ziemlich genau 1 V effektiv (aus dem Uss-Wert umgerechnet, kann wegen nicht-Sinus auch etwas daneben liegen). Bei 14 Hz ist das eine Umdrehung pro Sekunde bzw. 60 U/min, dabei kommen 14 V raus. Der Generator hat einen Innenwiderstand von 2 Ohm und eine Induktivität von 48 mH, die Last beträgt 12 Ohm. Mit diesen Werten habe ich erneut eine Simulation mit Kondensatoren gefahren.

NDpar.png (6.76 KiB) 5973-mal betrachtet

NDser.png (6.29 KiB) 5973-mal betrachtet

Alle Spannungen sind Effektivwerte. Etwas verwunderlich ist die Höhe der Ausgangsspannungswerte, bei denen dann die Begrenzung durch die Induktivität einsetzt. Reell sollten dort um die 6 V anliegen. Offensichtlich gibt es noch weitere, die Leistung begrenzende Einflüsse, welche hier nicht eingehen.

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo Sombrero,

glaube das was Sie geschrieben haben nicht stimmen kann weill(habe mir Zeit genommen und Buch gefunden) ich Zitiere: Je größer die Induktivität L der Spule ist desto größer ist auch die Selbstinduktionsspanung und damit der Blindwiederstand.Deshalb ist der Strom um so kleiner,je höher die Imduktivität der Spule ist.--Zitat Ende.

Weiter: " der rechnerisch ermittelte Scheinwiederstand enthält den Wirkwiederstand der Spule und den von der Induktivität der Spule abhängigen Induktiven Blindwiederstand XL."

Mit allen Respekt, aber muss sagen das ich aufpasse püngelich was ich schreibe.Wenn Bücher lügen dann tut mir Leid,lüge ich auch.

Grüße

Ekofun

[andreas]

Hallo Allerseits,

ein wenig Spielen mit den Werten zeigt, dass die gemessene Induktivität des Dynamos evtl. durch die Magneten verfälscht wird. Setze ich in der Simulation 200 mH für die Induktivität an, dann passt die Kurve perfekt für die 6-V-Beleuchtung des Fahrrades:

ND200.png (3.25 KiB) 5967-mal betrachtet

Ich würde ja glatt den Dynamo zerlegen und ohne Magneten messen, wenn da nicht ein komplett eingespeichtes und rund laufendes Vorderrad dran hinge...

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo Andreas,

wenn Sie Dinamo ohne Magnete messen dann kann man nur Statische Werte messen wie Wiederstand der Spule und Iduktivität der Spule sonst nicht da die Spanung ohne Magneten nicht da ist,oder habe was übersehen?
Was kann man bei solchen Messungen herausfinden??

Grüße

Ekofun

[sombrero]

Hallo Ekofun,
Du schreibst: Je größer die Induktivität L um so größer der Blindwiderstand Xl.
Und der rechnerisch ermittelte Scheinwiderstand Z enthält den Wirkwiderstand R der Spule und den induktiven Blindwiderstand Xl der Spule.
Nein Du lügst natürlich nicht und das Buch auch nicht.
Dem habe ich auch gar nichts hinzuzufügen, denn es ist ja genau so.
Ich habe auch nichts anderes behauptet.
Es geht mir um etwas anderes. Es geht darum ob die erzeugende Spule mit ihrer eigenen Induktivität Einfluß auf die abgegebene Leistung hat.
Also gibt diese Spule, wenn sie mit hoher hoher Frequenz induziert wird, weniger Leistung ab? Da sage ich: sie gibt die gleiche Leistung ab bei niedriger oder hoher Frequenz ab. Eine Phasenverschiebung macht diese Spule mit ihrer eigenen Induktivität auch nicht. Die Phasenverschiebung ergibt sich aus der Art der angeschlossenen Last induktiv, kapazitv, ohmsch.
Die erzeugende Spule kann Sekundärspule eines Trafos sein oder wie jetzt in der Diskussion die Statorspule.

mfG Sombrero