Bau eines eisenlosen Generators

[klingei]

Ich hab heute nochmals mit meinem Lehrer über die Problematik mit der Spulenbefestigung gesprochen. Variante Lochband haben wir sofort verworfen und nach einem alternativem Lösungsweg gesucht.

Auf die Trägerplatte, wo die Spulen aufgebracht werden sollte, werden wir 14 Löcher bohren. Es werden noch zusätzlich Kunststoffplättchen gefräst. Auf die Plättchen werden die Spulen aufgeklebt. Somit ist die Spule total steif und hält bombenfest auf den Plättchen.



Dies ist erst eine Konzeptspule. Die Spulen, die ich für den Generator verwende möchte ich noch deutlich schöner hinbekommen.
Die Spule ist extrem steif. Ich kann sie mit der Hand kaum noch biegen.

Für die exakte Positionierung werden wir in die Plättchen Schlitze fräsen. Somit kann man die gesamte Spule nach vor und zurückschieben und auch ein wenig verdrehen.
Und das Beste an dem ganzen System ist, dass man total flexibel ist. Man kann einfach die ganzen Spulen wieder lösen und neu anordnen.

Ich hoffe ihr könnt euch das Vorstellen wie ich mir das Vorstelle.

Gruß Klingei

[Bernd]

Am effektivsten wird die Spule, wenn sie etwa so breit wird wie der Magnetabstand ist.
Dann wird sie eher breit als hoch und befindet sich damit nahe am Magneten, wo der Fluss gross ist.

Grüsse

Bernd

[klingei]

Hallo Bernd

Das hab ich jetzt nicht ganz verstanden.
Ich hab jetzt die Spule so gewickelt, dass sie von mitte Magneten bis zur mitte des anderen Magneten reicht.

Gruß Klingei

[Bernd]

Ich meine die Schenkelbreite der Spule. Sie sollte optimaler weise etwa
so breit wie ein Magnetabstand sein, damit die einzelnen Drähte möglichst
dich über dem Magneten arbeiten können, die Schenkel also nicht so hoch werden.

Grüsse

Bernd

[klingei]

Achso Bernd, jetzt hab ich dich verstanden.
Wenn die Spule breiter wird, kommt die Spannung auch näher an einen Sinus heran. Wie ist das eigentlich mit der Außlöschung bei einem Nulldurchgang? Da müsste doch in einer Spulenhälfte eine positive und in einer hälfte ein negative Spannung induziert werden. Wird dieser Effekt nicht schlimmer, wenn die Spule breiter wird?

Gruß Klingei

[CFD]

Hallo Klingei,
schaue dir bitte mal diesen Beitrag an:
viewtopic.php?f=8&t=431&start=100#p6471

Da habe ich für Bernd's Generator den Einfluss von Spulenhöhe und Spulenbreite auf die induzierte Spannung (und die Signalform) rechnerisch untersucht.
Das Ergebnis war, dass breite flache Spulenschenkel im Vergleich zu hohen schmalen bessere Ergebnisse liefern.

Nachfolgend das Ergebnis für Spulen, deren Spulenschenkel 13 Windungen breit sind und brauchbare Ergebnisse liefern:

Ringgenerator - Spule B13xH01-09.png (99.82 KiB) 8704-mal betrachtet

Also die Spulenschenkel breit und flach ausführen. Der Abstand der beiden Spulenschenkel ist, wie du schon geschrieben hast, gleich dem Magnetabstand (bzw. Winkelteilung der Magnete).

Schaut bis jetzt sehr gut aus , dein Generator.
Gruß CFD

[klingei]

Danke für die Simulation cfd.

Ich hab jetzt nur das Problem, dass mein Abstand der Magneten 12,5 mm und an der inneren Seite nur 5,7 mm beträgt. Wenn ich jetzt also eine Schenkelbreite von 9 oder 10 mm wähle, dass ist unter dem gesamten Magneten eine Spule. Kann das so stimmen?

Gruß Klingei

[CFD]

Hallo Klingei,
deine Frage ist absolut unverständlich formuliert. Eine Skizze ist für die Anderen zum Verständnis der Fragestellung immer sehr Hilfreich.

Meinst du die optimale Spulenform an den axialen Seiten beim Ringgeneratfor?

Da bei einer Luftspule (Spule ohne magnetisch leitenden Kern) die Lorenzkraft für die Induktionsspannung (Magnetfeld kreuzt elektrischen Leiter) verantwortlich ist, gilt für die optimale Positionierung des elektrischen Leiters zum Magnetfeld die "rechte-Hand-Regel".
Siehe hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft
Für eine maximale Induktion müssen Bewegungsrichtung, Magnetfeld und Leiter paarweise senkrecht (90°) zueinander angeordnet sein.
Das ergibt dann an den beiden axialen Seiten des Ringgenerators folgende Spulenform (an der radialen Seite verlaufen die beiden Spulenschenkel hingegen parallel):

Ringgenerator_Spule01.png (147.58 KiB) 8576-mal betrachtet

Eine Spulenform mit parallelen Spulenschenkeln an der radialen als auch an den beiden axialen Seiten dürfte aber auch noch brauchbare ergebnisse liefern.

Ringgenerator_Spule02.png (128.58 KiB) 8582-mal betrachtet

Ich hoffe das war die Antwort auf deine Frage.
Gruß CFD

[Bernd]

Ich glaube seine Bedenken gingen eher dahin das die Spule breiter ist als der Magnetabstand
innen. Hier hatte Klingei Bedenken das sich die resultierenden Spannungen aufheben und dabei
noch Leistung verbraten. Aber wo keine Spannung entsteht kann auch keine Leistung entstehen.

Grüsse

Bernd

[CAD&Co]

Welchen Einfluss hat denn die Anzahl der Windungen?
Hat eine ordentlichere Wicklung einen positiven Einfluss oder ist das egal?