Gleichstromgenerator erfolgreicher Misserfolg

[andreas]

Hallo Manfred,

schau mal in diese deutsche Anleitung rein:

http://www.virtuelles-oszilloskop.de/help/index.html

MfG. Andreas

[Manfred]

Hallo Bernhard,

mit dem Oszi-Tastkopf ist was "faul", sieht marode aus und ist mit Isoband geflickt. Ein neuer Tastkopf ist bestellt.
Anderas, der link virituelles Oszilloscope hat geholfen.
Eine Änderung habe ich gemacht. Die Abstandsringe aus Messing habe ich ausgetauscht gegen Ringe aus Polyurethan. Diese sind elastischer und lassen sich besser montieren und demontieren.

Grüsse
Manfred

[Manfred]

Hallo,

der erneute Generatortest steht an. Bevor nun meine Drehbank diese Konstruktion vernichtet habe ich den Gesamtwiederstand der Spulen gemessen, 4,3 Ohm. Der äussere Ring ist genutet und die Spulen sind in dieser Nut mit Heisskleber fixziert. Meinen "Superkleber" konnte ich nicht verwenden, er ist eisenhaltig. Bei einem Klebeversuch bewegte er sich sofort in die Richtung der Magnete und hätte Spule , Abstandshalter und Magnet zusammen geklebt.

DSC00467.JPG (91.38 KiB) 9543-mal betrachtet

Grüsse
Manfred

[Manfred]

Hallo,

geschafft, hier nun die Ergebnisse:

672 U/min 13,6 V
1196 U/min 24,5 V
2100 U/min 43,6 V

Bei 672 U/min und 13,6 V brennt meine Lampe 12 V und 35 Watt mit halber Kraft, die Spannung fällt auf 6,3 V ab. Für meinen Modellbau sind diese Werte ausreichend. Wichtig ist mir das Generator unbelastet leicht mit seiner Antriebsmaschine mitlaufen kann und optisch einen guten Eindruck macht.

Ich danke Euch alle für die Unterstützung bei diesem Projekt, ohne Euch hätte ich das nicht geschafft.

Bernd, hat es einen Wert einen Scheibengenerator eisenlos mit runden Magneten zu bauen ? Wenn ja, dann würde ich gerne ein Gegenstück in den gleichen Abmessungen zu bauen.

Grüsse
Manfred

[Bernd]

Hallo Manfred und meinen herzlichen Glückwunsch zur Vollendung deines Generators.
Vielleicht kannst du später noch ein zwei weitere Bilder nachschieben vom komplettierten Generator in seiner
ganzen Grösse und Schönheit.
Die Idee die Spulenschenkel in Nuten zu legen finde ich auch klasse !

Es ist durchaus möglich aus den gleichen Magneten auch einen Scheibengenerator aufzubauen.
Hierzu benötigst du nur zwei Eisenscheiben die die Magnete tragen.
Die Dicke der Scheibe sollte ca. 2/3 (oder mehr) der Magnetdicke betragen.
Der Abstand zwischen den Magneten, also der Luftspalt zwischen ihnen, in denen sich der Stator
befindet, sollte ungefähr Magnetdicke bis maximal doppelte Magnetdicke betragen.
Das sind mal grobe Anhaltswerte für einen Scheibengenerator.

Ich weiss was jetzt gerade in deinem Kopf geschieht Manfred....

Grüsse

Bernd

[Manfred]

Hallo Bernd,

Ich weiss was jetzt gerade in deinem Kopf geschieht Manfred....

nur Unssinn im Sinn. Mit 80 Jahren werde ich dann vernüftig, versprochen.

Muss der Magnet unbedingt auf einer Eisenscheibe sitzen, oder darf es auch eine Kuststoffscheibe sein also eisenlos ? Ja Du hast es richtig erkannt, ich möchte mehere Generatoren auf einer Achse montieren. Das kann man mit dem Scheibengenerator warscheinlich am besten realisieren. Ich stelle mir das so vor Magnet - Spule - Magnet - Spule u.s.w. oder auch umgekehrt.

Grüsse
Manfred

p.s. vom fertigen Generator wird es Bilder geben, aber das dauert noch. Die Lagerböcke werden Al - Gussteile.

[Bernd]

Es geht auch ohne eiserne Rückschlusscheiben, aber dann mit deutlich schlechteren Ergebnissen.
Falls du bedenken wegen dem Eisen hast, auch mit den eisernen Rückschlussscheiben ist es ein
eisenloser Generator weil die Spulen keine Eisenkerne haben und er damit genauso leichtläufig ist
wie dein jetziger Ringgenerator.

BTW.
Dein Ringgenerator ist anhand deiner gemessenen Werte in der Lage bei 2100 U/min rund 110 Watt
Nutzleistung abzugeben (bei 21,8 Volt Nutzspannung). Das ist doch schon ne ganze Menge !

Grüsse

Bernd

[CFD]

Hallo Manfred,
gratulation zu deinen Messergebnissen.

ich möchte mehere Generatoren auf einer Achse montieren.

Ich haette da auch noch einen Vorschlag, und zwar den Mehrscheiben-Ringgenerator, komplett Eisenlos.

Die Rotorscheiben sind nach dem gleichen Prinzip wie bei deinem jetzigen Generator aufgebaut. Verwendet werden aber quaderfoermige, laengliche Magnete.

mehrscheiben ringgenerator 02.png (10.32 KiB) 9493-mal betrachtet

Die Statorscheiben (Ringscheiben) mit den Spulen (diese werden einfach um den Statorring gewickelt) unterscheiden sich von deinem jetzigen Generator. Die Spulen sind nicht mehr so aufwaendig herzustellen und eine Mehrphasenwicklung ist auch viel leichter zu realisieren.

mehrscheiben ringgenerator 01.png (16.05 KiB) 9492-mal betrachtet

mehrscheiben ringgenerator 03.png (12.21 KiB) 9493-mal betrachtet

mehrscheiben ringgenerator 04.png (21.8 KiB) 9493-mal betrachtet

Auf einer Welle lassen sich beliebig viele Rotor- und Statorscheiben aneinanderreihen.

Ich hoffe, dass der Aufbau und die Funktionsweise durch die Skizzen verstaendlich genug ist.

Gruesse
CFD

[Manfred]

Hallo CFD,

danke für Deine klaren Zeichnungen. Ich komme auch gerade aus meiner "Zeichenhütte". Mein Grundgedanke ist, den Magneten in eine Kunststoffscheibe einzulassen da wäre die runde Form aus Fertigungsgründen ideal und er wird sicher im Träger gehalten. Die Spule links und rechts vom Magneten wird ebenfalls in eine Kunstoffscheibe eigelassen und ist dann auch sicher fixiert. Der Aufbau und die Erweiterung um einen zweiten und mehr ist dann auch einfach. Das sind meine mechanischen Überlegungen. Die Spule könnte man dann auf einer einfachen Wickelmaschine herstellen. Ob das nun auch elektrisch so funktioniert ist mir nicht klar. Als Alternative habe habe ich Bernd seine Großversion ins Auge gefasst oder aber auch den Aufbau mit Eisenscheiben für die Magnete und die Spulen in Kunststoff gefasst.

Diese Magneten würde ich gerne verwenden:

Magnetdaten.png (8.92 KiB) 9481-mal betrachtet

Diese Version hätte ich am liebsten, die Kunststoffscheibe für die Spulenhalterung ist nicht gezeichnet. Spulenträger und Magnetträger lassen sich einfach montieren und demontieren und auch beliebig erweitern. Aber hierzu brauch ich Euren Rat.

DSC00470.JPG (120.29 KiB) 9481-mal betrachtet

Alternativ Berd seine Großversion in klein. Bei dieser Version ist die Spulenhalterung aufwendiger.
attachment=0]DSC00469.JPG[/attachment]

Grüsse
Manfred

[Bernd]

Manfred bei der Konstruktion eines Generators muss man immer schauen wie die Feldlinien verlaufen
und das ihr Weg vom Nord- zum Südpol möglichst kurz ist, besonders wenn er durch Luft führt.
Das zweite wichtige Kriterium ist das der (hohle) Spulenkern immer nur von einer Flussrichtung
zur selben Zeit getroffen wird. Das gleiche gilt auch für die Spulenschenkel.

Das heisst beide Spulenschenkel einer Spule dürfen nicht gleichzeitig von einem Magneten gleicher Polarität
getroffen werden, sosnt heben sich die induzierten Spannungen auf.

In deinem ersten Beispiel muss das Loch in der Mitte der Spule daher so gross werden wie der Durchmesser
deiner Magnete. Das gleiche gilt auch für die zweite Abbildung. Hier müssen die Spulenschenkel soweit auseinader
das einer jeweils mittig über einem Nordpol und der andere mittig über einem Südpol steht, genau wie jetzt
auch schon bei deinem Ringgenerator.

Aus dem gleichen Grund verstehe ich die Abbildungen von CFD nicht, denn da trifft auf eine Spule ganzflächgig,
also auf beide Spulenschenkel, die gleiche Flussrichtung. Auch verstehe ich die Abbildungen nicht so das ich mir
vorstellen kann wie der Aufbau real aussehen würde.

Manfred das andere wichtige Kriterium war die "Stärke des Magnetfeldes" das auch die Spulen trifft. Man spricht
auch von der Höhe des magnetischen Flusses. Die Höhe der Spannung die der Generator ausgibt ist proportional
zu der Höhe dieses magnetischen Flusses.
Wenn du die Magnete so wie abgebildet in eine antimagnetische Scheibe steckst, dann führt der Weg vom Nord-
zum Südpol immer durch die Luft und auch die Strecke ist nicht gerade kurz. Das gleiche galt aber auch für den
Ringgenerator.
Beim Doppelscheibengenerator sitzen die Magnete auf zwei Eisenscheiben die sich gegenüber stehen.
Hier führt der Weg vom Nord- zum Südpol auf einer Seite des Magneten durch die Eisenscheibe und auf der anderen
durch einen relativ kleinen Luftspalt. Dadurch ist der Fluss viel viel grösser, grob geschätzt 4x höher.

Deine Bauweise hat aber einen kleinen Vorteil der einen kleinen Teil seiner Nachteile gegenüber dem Doppeleisenscheiben-
generator wieder wett macht; du nutzt den Fluss mit deinen Spulen auf beiden Seiten der Magnete.
Deine erste Abbildung würde ich bevorzugen.
Ich würde also sagen, ausprobieren.

Grüsse

Bernd