Generator-Idee neu?

[Bernd]

In Femm kann man irgendwie die beiden seitlichen Enden der Darstellung so an den Rand legen das sich
gewissermassen eine unendliche Breite ergibt. Dann sind auch die Randbereiche der Darstellung aussagekräftig.
Derzeit fällt dort der Fluss gegenüber der Mitte ab.

Eigentlich hätte ich den Unterschied zum Halbach noch deutlicher erwartet.
Beim Dualscheibengenerator kommt man regelmässig aus magnetische Flusshöhen von ca. 0,6 bis 0,8 selten mehr
oder weniger davon.
Interessant ist beim Halbach der Nahbereich am Magneten. Da scheint doch einiges mehr an Fluss zu schlummern.

Grüsse

Bernd

[magneto]

Hallo allerseits

@ Sebastian
Die Meinung von Bernd – daß es ungünstig wäre die Luftspulen zwischen den nach Halbach-Array angeordneten Magneten und dem Ring finde ich richtig. Die stimmt mit meiner Bemerkung überein:

Dies bedeutet meiner Meinung nach, daß es ungünstig wäre die Leiter in Form der Luftspulen zwischen den Magneten und dem Rückschlußring zu plazieren – da in diesem Bereich das Feld noch zerstreut ist.
Erst der Ring „sammelt“ und bündelt die Magnetkraftlinien wieder.

@ Bernd

Interessant ist beim Halbach der Nahbereich am Magneten. Da scheint doch einiges mehr an Fluss zu schlummern.

Laut Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Halbach-Array )

... ... Dadurch rücken die Feldlinien auf der Seite, in deren Richtung der Direktor des Feldes gekippt wird, enger zusammen, was eine Erhöhung der magnetischen Flussdichte bewirkt.

Dies nach meiner Auffassung bedeutet, daß magnetische Flußdichte im freien Feld stellenweise höhere Werte erreichen kann als der Magnet selber „in sich“ hat

@ Sebastian

Interessant wäre vielleicht eine Option mit zwei Eisenplatten bestückten mit Magneten in Halbach-Array – Anordnung die sich gegenüber stehen.

Edit:
Ich meine - immer Nordpol gegen Südpol

Grüße
Stefan

[Bernd]

Die Meinung von Bernd – daß es ungünstig wäre die Luftspulen zwischen den nach Halbach-Array angeordneten Magneten und dem Ring finde ich richtig

Das ist aber gar nicht meine Meinung.
Die Spulen sitzen da schon richtig so. Wo sollten die Spulen auch sonst sitzen wenn nicht im sich ändernden Magnetfeld ?

Was ich sagte war das man mit der gleichen Anzahl von Magneten, wie sie für das Halbacharray verwendet wurden,
durch beidseitige Anordnung der Magneten (und natürlich dazwischen die Spulen) eine noch höhere Ausbeute erzielen kann.

Dicht oberhalb der Magnete beim Halbacharray ist der Fluss vermutlich deutlich höher als an der Position an der
Sebastian die Werte ermittelte.
Grundsätzlich kann man sagen das das Halbacharray den Fluss oberhalb der Magneten erhöht, allerdings nicht in dem Maße
in dem man zusätzliche Magnetmasse einsetzen muss.

Ich bin der Meinung das ein solches Array eigentlich nur Sinn macht wenn man ohne mitrotierenden Rückschlussring auskommen will, also
einen Generator mit einseitiger Magnetbestückung herstellen will.
Wenn ich schon den Bauaufwand betreibe einen Rückschlussring mitrotieren zu lassen dann kann ich auch gleich die klassische Bauweise
mit beidseitiger Magnetbestückung und dazwischen liegenden Luftspulen anwenden. Der Bauaufwand wäre nahezu der gleiche bei besseren
Endergebnis.

Grüsse

Bernd

[seb]

Hallo Stefan,

Das habe ich schon in FEMM simuliert. Das geht leider nach hinten los, im warsten Sinne des Wortes. Die Rückschlussringe ziehen die Feldlinien aus dem Halbach-Array heraus und verschlechtern dadurch die Ausbeute.
Da ist es scon die beste Variante dem Array den Rückschlussring ggü. zu stellen.

@ Bernd
Das mit der unendlichen Simulation muss ich mal testen. Sicher muss man die äußeren Grenzen auch auf die Enden der Bauteile legen....

Viele Grüße

Sebastian

[magneto]

Hallo Bernd

Die Spulen sitzen da schon richtig so. Wo sollten die Spulen auch sonst sitzen wenn nicht im sich ändernden Magnetfeld ?

In dem Ring gibt’s dort auch einen rotierenden Magnetfeld – mit extrem hoher Flußdichte.

Das war die Alternative für die (und nur für die) ich diese Bauweise als möglicherweise
vielversprechend fand – die Spulen um die Wand des Ringes zu wickeln (Ringkerngenerator)

Für Die Anwendung von Luftspulen finde ich – genauso wie Du – Halbach-Array’s Magnetenanordnung aus mehreren Gründen (die ich nicht aufgelistet habe) als wenig verlockend.

Grüße
Stefan

[Bernd]

In dem Ring gibt’s dort auch einen rotierenden Magnetfeld – mit extrem hoher Flußdichte.

Da der Rückschlussring in Sebastians Beispiel mitrotiert entsteht im Rückschlussring kein nutzbares Wechselfeld.
Wenn man den Rückschlussring nicht mitrotieren lässt müsste dieser geblecht ausgeführt sein oder aus Ferrit
bestehen. Auch trotz dieser Maßnahmen hätte man mit Ummagnetisierungsverlusten zu rechnen.
Es würde sich dann im Prinzip um einen normalen Generator mit ferromagnetischen Spulenkernen handeln.

Grüsse

Bernd

[sombrero]

Hallo,

Ein Doppelscheibengenerator ist nach meiner Meinung für die Anwendung als Langsamläufer (Windgenerator) die Bauform die sich
am stärksten anbietet. Er kann mit vielen Polen versehen werden. Wird die Rastung bei vielen Polen auch noch etwas kleiner? Die Wicklungen kann man nach Belieben gestalten.

Ich muß sagen, daß ich das Halbach Array überhaupt noch nicht so richtig verstehe. Ich meine so verstehen, wie wir das ohmsche Gesetz und das ganze drum
und dran der Elektrotechnik verstehen. Was bringt das Halbach Array für einen Zuwachs an magn Fluß?

Beim Doppelscheibengenerator: Die hohen Kräfte die die beiden Scheiben miteinander haben kann man doch ganz leicht durch diverse Abstandsbolzen im Zaume halten.
Und die Statorbasisplatte aus 10mm Pertinax fertigen. Oder ist 10mm Pertinax noch zu schwach um ein zusammenklappen zu verhindern?
Denn ich bin nebenbei auch immer dafür den Stator mit Eisen zu füllen. Es müßte doch möglich sein die magn. Verluste in dieser Eisenfüllung klein zu halten.

1) Ist die Frequenz noch nicht besonders groß. Ich denke das höchste ist eventuell 1kHz.
2) Könnte man vielleicht Ferrite kaufen? Diese gegebenenfalls zusammenfügen (wie bei einem Halbach Array), um die richtige Größe zubekommen.
3) Es hat doch auch schon Versuche mit Eisenspänen (Ekofun) oder Eisenpulver, Stahlwolle ua. gegeben. Und Gedanken zu geblechten Kernen gab es auch schon.
...soetwas führt nach meiner Meinung zu guten Ergebnissen.

Aber dann ist die Rastung wieder da. Um dann den Anlauf zu ermöglichen kommen vielleicht Überlegungen zu Kupplungen in Frage.
Wie wäre es z.B. mit einer Fliehkraftkupplung?

Ich finde man muß bei Generatoren (Spulen und Eisen) auch immer die Proportionen beachten. Dazu kann ich nicht viel sagen. Das muß man ein bischen sehen. Lange Beine sind schön, aber was wenn das Andere nicht stimmt?
Eine Spule mit ganz kleinem Loch zu versehen damit jede Feldlinie die Kupferwindungen erreichen kann bringt nichts. Soll der magn. Fluß dann durch das kleine Loch?
Das kann er nicht. Und es werden die Windungen auf beiden Seiten beeinflußt. (ind. Spannungen der Windungen insgesamt Null)
Von dem den denken mit den Feldlinien müßte man auch etwas wegkommen. Denn das ist wirklich nur ein Denkmodell welches das vestehen des Vorgang des induzierens
von Spannung erleichtert.
Es ist immer der magn. Fluß und dessen Änderung / Zeit was bei der Erzeugung von Spannung die Hauptrolle spielt.

mfG Peter Sombrero

[andreas]

Hallo Peter,

Ein Doppelscheibengenerator ist nach meiner Meinung für die Anwendung als Langsamläufer (Windgenerator) die Bauform die sich
am stärksten anbietet. Er kann mit vielen Polen versehen werden. Wird die Rastung bei vielen Polen auch noch etwas kleiner?

ein eisenloser Doppelscheibengenerator hat gar keine Rastung. Überhaupt keine und nicht ein bisschen Rastung. Er läuft ohne Last völlig widerstandslos an. Eine gut gebaute Mehrphasenversion hat selbst beim Kurzschluss im Anlauf eine völlig gleichbleibende Bremswirkung. Ohne Rastung.

MfG. Andreas

[sombrero]

Hallo Andreas,

Das weiß ich ja, ein eisenloser Scheiben- u. Doppelscheibengenerator hat keinerlei Rastung.
Ich hatte in meinem Beitrag ja eben angeregt und vorgeschlagen die Statorspulen mit Eisen zu füllen (Eisenpulver, Stahlwolle, Späne, gekaufte Ferrite ua.) Dies wurde schon
diskutiert.
Dann hätte er das was keiner haben will Rastung aber auch mehr Leistung.

mfG Peter Sombrero

[seb]

Hmmm,

Und ich bin immer noch sehr hin- & hergerissen. Ich habe mir auch nochmals den Thread mit dem Ringkerngeni angeguckt und auch die Schrift dazu des Herrn Walther Turner. Nach der Funktionsweise des Ringkerngenis ist es doch optimal, wenn die Magneten soweit auseinander sind wie die Spule breit ist.
Dann kann das Magnetfeld der Magnete vor und hinter der spule in den Spulenring eintauchen und durch die Spule dringen. Daher finde ich die Magnete im Thread des Ringkerngenerators etwas zu nahe beieinander gesetzt: viewtopic.php?f=8&t=444&hilit=ringkerngenerator&sid=3a0775aa20d238fa9a468a0404d62d62#p5798

Eine weiter Überlegung dazu ist, den Ringkern relativ flach zu gestalten. Dies hätte den Vorteil, daß die Spulen gestreckt werden und dadurch die Wickeldicke nicht zu stark ausfällt und somit die Magnete näher an den Ringkern gebaut werden können.

Den Vorteil des RingkernGenerators sehe ich ganz klar in den niedrigen Magnetkosten. Um einen schnellen Feldwechsel zu bekommen, muss ein hochübersetztes Getriebe zum Einsatz kommen. Der Wirkungsgradverlust ist aber gleich, egal wie groß die Übersetzung ist.

Hier mal wieder eine Grafik wie ich´s mir vorstellen könnte:

Inneres Ringeni.JPG (59.92 KiB) 7990-mal betrachtet

Welle aus Silberstahl, Lager 6303 RZ, innerer Rotorträger aus Nylon oder anderem Kunststoff, Rückschlussring der Magnete aus Stahl (2/3 der Magnetdicke, wegen der Sättigung), Magnete 60x30x10mm N40, Spulen-Ringkern aus Epoxygemisch mit Stahlwolle oder Stahlspänen.

Wie denkt ihr darüber?

Viele Grüße

Sebastian