Lichtmaschine mit Magnet

[seb]

Hallo Stav,

Kann man mit dem Wert 45A vielleicht auf zukünftige Leistungsfähigkeit
der Lima als Generator schließen?

Viele Grüße

Seb.

[Bernd]

45 A ist die Nennstromangabe.
Soviel Ampere kann die Lichtmaschine abgeben ohne das die Wicklung überhitzt.
45 Ampere mal Nennspannung (14 Volt) ist dann die Nennleistung der LIMA nämlich 630 Watt.

Grüsse

Bernd

[Wind_Stefan]

Hallo,

durch diesen thread wurde ich so neugierig das ich mir in der bucht auch mal eine lima ersteigert habe. ( 1 Euro, leider plus versand 7,90 war aber schon sehr gebraucht zum testen aber gut genug)

Ist eine alte Bosch mit 14V 23/55A das stand jedenfalls auf dem typenschild. Die wicklungen haben eine drahtdurchmesser von 1,65mm und ich würde sagen das es ca. 12-14 windungen pro spule sind. Widerstand konnte ich keinen messen also null.

Das zerlegen der lima habe ich von zu hause gleich am nächsten tag auf die arbeit verlegt. Würde behaupten das es ohne das passende werkzeug und einer presse nicht möglich ist die klauen zu hause von der welle zu bekommen, wie wolf es schon weiter vorne geschrieben hat.

@seb und windstav
als kleine hilfe bei meiner lima war der richtige weg beide klauen mit einer hebelpresse in richtung gewindeende abzupressen. Das andere ende ist auch im vergleich 0,1mm dicker wenn ihr die möglichkeit habt so genau zu messen. Muss aber sagen das es selbst mit der presse nicht so einfach war das zu bewerkstelligen. In meiner welle war nämlich ein einstich worauf dann eine klaue mit einer art stauchung festgepresst war. Diesen wulst muss man dann natürlich erst mal mit ernormer kraft sprengen bevor man die klauen abbekommt.

Geplant ist jetzt erst mal in den nächsten tagen von unserem dreher eine neue welle aus VA-Stahl fertigen zu lassen und innen auf der planseite jeder klaue neodymmagnete (durchmesser 15mm, 8mm dick, alte restbestände ) im kreis anzuordnen, jeweils eine klaue nur mit N-Pol und eine klaue nur mit S-Pol. Darauf einen metallring um N und S in den klauen zu verbinden. Die dicke der magnete mit dem metallring wähle ich dann natürlich so wie die alte spule mit dem metallkern hatte. Danach zusammensetzen und testen.

Denke mir aber das anhand der sehr wenigen windungen eine sehr hohe drehzahl nötig sein wird um auf 12V zu kommen. Dazu mal eine kleine frage von mir. Da der sternpunkt sehr gut zugänglich ist wäre es denn nicht möglich die spulen des stators so zu verschalten das man nur noch eine große spule hätte? Also nicht mehr drei sondern nur noch eine phase? Der innenwiderstand dürfte trotz zusammenschalten nicht höher als 0,3 Ohm werden wenn das messgerät bei einer spule schon nichts angezeigt hat.
Werde aber erst mal alles so lassen also an den wicklungen nichts verändern und messungen durchführen. Und berichten wenn alles so funktioniert wie ich es mir vorstelle.

Gruß
Stefan

P.S.: Bilder konnte ich leider auf der arbeit keine machen. Sorry.

[andreas]

Hallo Stefan,

vielen Dank für diesen ausführlichen Bericht. Zu den drei Wicklungen: Nein, die kannst Du nicht direkt verschalten, denn das ist eine Drehstromlichtmaschine. Die Phasen der drei Wicklungen sind so versetzt, daß sie nur einzeln gleichgerichtet funktionieren.

MfG. Andreas

[Bernd]

Hallo Stefan, bin schon gespannt auf das Ergebnis.
Ich habe dich so verstanden das die Klauen schon wiederverwendet werden, nur eben das sie
auch einer neuen Welle montiert werden ?
Durch den Phasenversatz der sich überlappenden Spulen kannst du die Spulen, wie Andreas
schon schrieb, nicht einfach zusammen schalten, denn die Spannungen würden sich teils aufheben.

Das Drehzahlniveau sollte nach meiner Einschätzung in etwa gleich bleiben zur Original Lichtmaschine,
das heisst Ladespannung ab etwa 800 U/min, dann aber mit dem bekannten extrem niedrigen
Innenwiderstand und daher auch mit einer, wenn nötig, hohen Leistung.

Grüsse

Bernd

[Wind_Stefan]

Hallo,

Ich habe dich so verstanden das die Klauen schon wiederverwendet werden, nur eben das sie
auch einer neuen Welle montiert werden ?

Ja Bernd das hast du richtig verstanden die klauen werden wiederverwendet und auf einer neuen welle montiert. Es wird nur der im inneren sitzende elektromagnet durch viele kleine neodymmagnete ersetzt und diese mit einer dickeren metallscheibe verbunden um wieder auf die dicke des elektromagneten zu kommen.
Den in der lima integrierte gleichrichter kann ich doch ohne einschränkungen weiterverwenden? Oder wäre es besser den durch einen selbstgebauten B6 gleichrichter mit schottky dioden zu ersetzten?

Gruß
Stefan

[arcobär]

Hallo Stefan,

der Umbau auf Permanentmagnet erhöht den Wirkungsgrad, aber man verliert auch die einfache Regelmöglichkeit der Generatorleistung(Ladestrom) über die Feldspannung und schafft sich wieder neue Probleme (Kurzschluss des Generators bei Erreichen der Batteriespannung ohne Strombegrenzung).
Optimal wäre eine Kombination aus Permanentfeld und elektrischem Feld, d. h. , dass man das Permanentfeld durch einen Elektromagnet beeinflussen könnte.

Gruß Uli

[Bernd]

Wenn man einen Erregerstrom benötigt, dann entfällt die Nutzungsmöglichkeit kleiner Windgeschwindigkeiten,
denn die Erregerspule braucht eine enorme Leistung um ein so grosses Magnetfeld erzeugen zu können.
Grössenordnung sind da 40 - 50 Watt die die Erregerspule aufnimmt um einen "frühen" Ladebeginn der
Lichtmaschine zu ermöglichen.
Diese Leistung muss also erstmal in die Erregerspule hinein, bevor man überhaupt 1 Watt ernten kann.
Würde man der Erregerspule eine weit kleinere Leistung zukommen lassen, dann würde der Ladebeginn
wahrscheinlich erst bei weit höheren Drehzahlen anstehen, das will man ja auch nicht.

Meine Meinung daher, ohne Permanentmagneten sind Generatoren für diese Anwendung bei "langsamen"
Drehzahlen relativ ungeeignet. Magnete müssen daher zwingend zur Anwendung kommen.

Uli Idee ist es, wenn ich ihn recht verstehe, das Permanentmagnetfeld durch eine zusätzliche Spule
bei Bedarf zu schwächen um eine Regelungsmöglichkeit für die Generatorleistung zu erhalten.
Bleibt die Frage ob diese Regelung so wenig verbraucht das am Ende unter dem Strich trotz des
zusätzlichen Stromverbrauchs mehr raus kommt als ohne Regelung. Ich könnte mir vorstellen das das
klappt, aber nur dann wenn die Regelung nicht gleich bei niedrigen Drehzahlen einsetzen muss wenn noch
wenig Leistung erzeugt wird.

Grüsse

Bernd

[windstav]

Hallo Stefan,

danke für die Informationen! Jetzt kann ich wohl auch weiterkommen.

Wie viele Spulen hat die Lima, und wie viele Kabel werden herausgeführt?
Manche Limas führen 12 Kabel nach außen. Die man miteinander verschalten kann.

Gruß
Stav

[Wind_Stefan]

Hallo,

@arcobär, Uli,
wenn die umgebaute lima denn als generator an einem windrad zum einsatz kommen sollte, werde ich diese natürlich nur zusammen mit einem laderegler verwenden. Wegen den problemen die du aufgezählt hattest.

@windstav, Stav,
die spulen sind wellenförmig angeordnet. Der stator hat 36 nuten in der jeweils alle drei nuten eine welle der spule durchgeführt wird, sind so eigentlich nur drei sehr große spulen. Ist zu vergleichen mit der wavewicklung meines kleinen testgenerators den ich mal vorgestellt hatte. Die klauen haben 12 pole, sechs mal N und sechs mal S. Herausgeführ sind drei kabel, ist also eine drehstromlichtmaschine. Der sternpunkt ist wie gesagt zugänglich.

Nun mal ein kleiner bericht:
Da ich es auch nicht abwarten konnte habe ich die umgebaute lima mal provisorisch zusammengesetzt. Die magnete sind also nicht verklebt sondern halten nur durch ihre magnetische kraft am metall.
Auf jeder klauenseite sind 10x durchmesser 15mm x 8mm neodymmagnete angebracht. Wie gesagt jeweils einmal nordpol und andere klauenseite südpol die dann innen mit einem metallring verbunden sind. Gleichgerichtet wurde die wechselspannung mit dem intern in der lima integrierten gleichrichter.
Es ergab sich folgendes:
Drehzal, Spannung:

643, 8,25V
810, 10,5V
960, 12,7V
986, 13,0V
alles unbelastet mit messgerät und drehzahlmesser gemessen.
Mehr drehzahl habe ich mich nicht getraut weil die magnete nicht verklebt sind.

Ich habe auch gleich mal eine drehmoment messung gemacht. Dazu muss ich aber sagen das ich nicht mehr weis wo und in welchem forum ich die besagte anordnung mit passender formel gesehen hatte. Aber vieleicht kann jemand mit meinen angaben das drehmoment mal kurz berechenen.
Auf die welle habe ich schnur aufgewickelt und am ende mit einer plastikflasche verbunden. Dann habe ich so lange wasser eingefüllt bis sich die welle angefangen hat zu drehen. Ergeben hat sich folgendes:
Der druchmesser der welle beträgt 14mm, gemessenes gewicht beim losdrehen der welle war 1,75kg. Ab 1,55kg hat sich die welle auch schon gedreht wenn man ihr eine kleine starthilfe gegeben hat. Das ist wohl das verhältnis vom berühmten cogging , übrigens das man kaum spürt, war auf jeden fall überrascht das es so wenig ausgeprägt ist. Das haltemoment ist natürlich schon deutlich zu spüren wenn man mit der hand dreht, wie man ja weiter oben anhand der gewichte auch sehen kann.

Gruß
Stefan