Klauenpolgenerator

[Bernd]

Die Auflagefläche hatten wir mit 1,4 cm x 1,4cm festgelegt, bzw nannte Manfred diese Maße.
Sie ergaben sich aus einen Stab aus Trafoblech den er bereits besitzt und den man dann als
Referenz heran ziehen kann.

Grüsse

Bernd

[Manfred]

Hallo,

ich versuche mal meine Vorstellung eines Prüfgerätes darzustellen.
Messen der Haltekraft bei vollem Kontakt des Prüfkörpers mit dem Magneten. 2. mit zunehmenden Abstand (Luftspalt zwischen Magnet und Prüfkörper) die abnehmende Haltekraft und den dazugehörigen Abstand (Luftspalt) zu messen ist der Gedanke.

DSC00633.JPG (101.39 KiB) 6225-mal betrachtet

von links nach rechts:
das Feuerzeug ist der Magnet; der Prüfkörper wird in eine Nut in einem Kuststoffklotz eingelassen, wegen der exakten Führung,
der Winkelhebel überträgt den Weg des Prüfkörpers auf eine Messuhr; die Kofferwaage mißt die Kraft, der Filzstifft ist eine Feingewindespindel mit einer Rändelschraube die den Weg des Prüfkörpers bewerkstelligt.
Das Problem: die Kofferwaage geht nach einer gewissen Zeit in eine HOLD Funktion und der Messvorgang ist unterbrochen.

Die Kontaktfläche sollte sauber und eben sein (geschliffen), paralell und im rechten Winkel zum Magneten sein um reproduzierbare Messergebnisse zu bekommen.

Noch ein Versuch mit Eisenspänen:
Ein Plastikbehälter mit einer Wandung von 0,5mm; drei Magnete nebeneinander mit einer eisernen Rückflussplatte; sie Eisenspäne habe ich mit einem Schaschlickspieß glatt gestrichen. Die Aufbauhöhe der Eisenspäne entspricht etwa 1,5 mal der Magnethöhe. Ich denke das sollte das max. Maß für die Spulenhöhe sein.

DSC00623.JPG (124.88 KiB) 6225-mal betrachtet

Grüsse
Manfred

[windstav]

Hallo,

ist eigentlich die Zugkraft und die Schiebekraft eines Magneten gleich?
Denn wenn, könnte man einen Magneten mit einen anderen, gleichen Magneten auf die Waage drücken und den Druck messen.

Gruß
Stav

[Bernd]

@Manfred
Deinen Prüfaufbau könnte dann aber niemand "mal eben" nachbauen, allerdings wäre er wohl sehr gut.
Ich denke es ist zumindest fraglich ob man so einen Aufwand betreiben muss.
Die Hebekraft in einem gewissen Abstand zu messen ist nach meiner Meinung eigentlich nicht nötig.

Im Grunde geht es ja darum welcher "Ferritstab" also welches Material leitet den magnetischen Fluss
besser andere Materialien. Besser oder schlechter ist dabei die Frage, nicht der Absolutwert.
Es würde also reichen zu vergleichen. Wieviel Haftkraft wir auf einem cm² erreichen oder welche Flussdichte
den Stab verlässt oder was auch immer ist dabei unerheblich denn das Wissen darüber würde uns keine neuen
Erkenntisse bescheren.
Deshalb denke ich kann man den Prüfaufbau noch vereinfachen.
Ich versuche das immer einfach zu lösen damit auch andere "mitspielen" können die nicht soviel Equipment haben.

Das mit dem "Eisenspäne glatt streichen", mit dessen Hilfe du den Bereich eines hohen magnetischen Flusses mit
einfachen Mitteln kenntlich machen konntest, ist wieder so eine pratkische Idee von Dir die ich klasse finde.
So kann man mit einfachen Mitteln, ohne Messgeräte und Formelquälerei zu praktikablen Ergebnissen kommen.

@ Windstav
Ich denke das beide Kräfte am Magneten gleich sein werden.
Dennoch können wir nicht einen Magneten auf eine Waage legen denn dieser würde unser Prüfmuster genauso anziehen
wie der Magnet der schon oben auf dem Prüfmuster drauf liegt. Mann kann das leicht selbst überprüfen in dem man
auf eine eiserne Fläche oder Gegenstand zwei oder mehr Magnete mit dem gleichen Pol Richtung Eisen auflegt.
Alle Magnete werden auf dem Eisen haften. Es geht ja nicht darum die Magnete zu vermessen sondern die magentische
Leitfähigkeit des Prüflings.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Windstaw,

wenn Magneten gleich sind(alle Daten,Abmessungen) dann ist das so wie Sie sagten.Wir wollen aber ermitteln wie viel Hebekraft Magnet hatt nach einen Weg durch Eisen vom verschiedenen Materialien(Sorten).Weg ist 150mm,am einen Ende ist Magnet und mit anderen Ende wird gehoben und gehobene Gut gewogen.So kann man feststellen welche Eisensorte kleinste Wiederstand den Mgnetischen Linien ins Weg stellt.

Es ist ehnlich wie bei Ohmische Widerstand,verschiedene Leiterwekstofen haben auch verschiedene Spezifische Wiederstände,so auch bei Magnetismus,verschiedene Werkstofen vom Eisen und Eisenlegierungen sind bessere oder schlechtere Magnetische Feldlinienleiter.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Also wie gross wird denn unser Prüfling nun ?
Manfred sagte 14 x 14 x 84mm.
Ekofun sagt wieder was anderes und 150mm Länge ?
Wir müssen uns mal einigen.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo,

es ist gut,kann haben Maße welche Manfred genannt hat. Habe nur Windstaw beschrieben worum es geht und Maße vom meinen Versuch gesagt.

Welche auch sind, Unterschied werden wier merken.

Grüße

Ekofun

[sombrero]

Hallo,
Die Auflagefläche bei dem Haltekraft-Prüfgerät ist nun 1,4cm * 1,4cm = 2cm*cm. Aber um auf 1cm*cm zu kommen muß nochmal die Kraft dividiert werden durch zwei. Auch gut. Aber man muß das ja nicht.
Vielleicht müssen wir den Klauenpol Gen. als Langsamläufer und Leistungerzeuger doch abschreiben. So wie es bei Ekofun u. Manfred schon anklang, glaube ich das nun auch. Aber alles
in den Müll zu schmeißen??? Wer weiß ob man es morgen wieder braucht?
Diese Bauform ist wohl doch nicht gut geeignet, denn sie hat diesen scharfen Knick (Begrenzung) der Leistung. Anfangs vermutete ich, daß man den Gen. gut aufpeppen kann. Die bisherigen
Messungen sagen aber etwas Anderes. Manchmal wird man ja noch von Dienstag auf Mittwoch schlauer.
Vielleicht kommen aber noch Messungen die belegen das dieser Leistungsknick stark abgemildert ist. Etwas besser ist er ja schon geworden indem er 1,1A statt 0,5A bringt.
Jeder Generator hat einen Leistungsknick. Verlangt man mehr als seine Nennleistung, ist er da. Aber beim Klauenpol Gen. geht der Knick wohl rasant nach unten. Das liegt an seiner Bauweise.
mit den langen magn. Wegen.
Für den Zweck für den er gedacht ist, nämlich als Nabendynamo d.h. (schon bei kleiner Drehzahl Leistung u. bei größerer Drehzahl die Begrenzung) ist er ja wie geschaffen. Wenn man nur Spannung
benötigt und kaum Leistung ist er sehr gut. Diese zentrale Spule kann man sehr leicht voll wickeln u. die Anfang-Ende Verschaltung entfällt. Das bedeutet einfache Massenproduktion.
Aber die zentrale Spule ist eben gleichzeitig die Ursache für das Übel, für die langen magn. Wege. Man muß ja immer von der Mitte an den Rand. Dahin wo die magn.Pole sind.
Vorausgesetzt die beiden Gen. haben gleichen Außendurchmesser, dann kann man sehen, daß deren magn. Weg sehr unterschiedlich ist. Beim Doppelsch. Gen. mit Ferritkernen in den Spulen ist der Weg nach meiner Meinung geradezu optimal.
Ein Vergleich des magn. Weg des Doppelscheiben Gen.(ohne-oder mit Eisen) und des Klauenpol Gen. zeigt das. Letzterer magn. Weg ist viel länger.
Nur der magn. Weg der das Wechselfeld transportieren soll ist gemeint. Dort entstehen die großen Verluste. Das Gleichfeld bringt ja lange nicht so viel Verluste, und ist bei beiden Gen. etwa gleich.
Ich glaube an diesen Eigenschaften des Klauenpol Gen. kann auch kaum etwas geändert werden. Das ist ihm einfach so mitgegeben.

mfG Peter Sombrero

[Bernd]

beim Klauenpol Gen. geht der Knick wohl rasant nach unten.

Korrekt sollte es heissen beim Nabendynamo. Alles streben hier in diesem Thread dreht sich ja darum
heraus zu finden was man ändern muss damit man den Effekt bei einem grösseren Klauenpolgenerator
umgehen kann. Ob das überhaupt möglich ist wissen wir noch nicht, ich denke aber schon.

Das liegt an seiner Bauweise mit den langen magn. Wegen.

Hmm.. kannst du uns auch einen Grund für deine zweifelssfrei klingende Aussage nennen ?
Bis jetzt würde ich diese Aussage mal als kühne Behauptung bezeichnen denn es ist ja bis jetzt noch immer
nicht geklärt was der ausschlaggebende Faktor ist.
An den langen Eisenwegen dürfte es nach meinem Verständnis aber nicht liegen denn die sind bei Trafos
oftmals noch viel länger und das gerade bei grossen Trafos mit hoher Leistung !
Dann liegst vielleicht schon eher am begrenzten Eisenquerschnitt beim Dynamo aber auch das ist noch
fraglich und nicht geklärt.

EDIT: Ich habe gerade mal eine Klaue meines zerlegten Shimano vermessen.
Von Mitte Kern bis Mitte Klaue komme ich auch ca. 4,2 cm mittlere Feldlinienlänge für eine Klaue.
Ich denke da findet man bei Trafos teils weit grössere Werte.

Ich würde sofort zustimmen das man mit dieser Generatorbauart nichts anfangen kann, aber dafür müsste
ich zweifelsfreie Beweise dafür sehen das ein Klauenpolgenrator grundsätzlich IMMER so reagiert wie ein Nabendynamo,
das der "Knick" nicht bewusst hinein konstruiert wurde, sondern eine grundsätzliche Eigenschaft dieser Generatoren ist.
Das kann ich derzeit, ohne genaue Kenntnis des Auslösers des Leistungsknicks, noch nicht erkennen.
So lange gebe ich dem Klauenpolgenerator eine Chance.

P.S. da fällt mir ein das ich Manfred doch meinen Shimano schicken wollte, Asche auf mein Haupt.
Werde ich nachher einpacken.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

durch diese Hebeversuche habe folgendes beobactet: Gleiche anzahl Magneten einaufeinander(waren es 4) bei Kontakt mit Eisenblech,haftet mit eine gewisse Kraft.Wo ich mehr Bleche zusammen tat und mit chraube Fest gezogen habe,Haftkraft wurde größer, und noch mehr Bleche wurde wieder größer.Natürlich,es kommt Eine Punkt wo Magneten ihre Max,Kraft erreicht haben und Haftkraft geht nicht mehr nach oben.

Das zeigt, meiner Meinung nach, das Magneten haften auf größere Eisenvolumen (Querschnite) besser und je Volumen kleiner ist, ist auch Haftkraft kleiner.Kannst leicht ausprobieren in dem Du nimst eine Schraube M3 und kukst welche Kraft must du einsetzen um Schraube vom Magneten lösen.Das gleiche machst Du mit eine Schraube M10 werdest Du Unterschied sofort merken.

Denke kleine Querschnit gibt magnetischen Feldlinien größere Widerstand,als bei größeren Queschnitten.

Und bei Trafo ist Queschnitt größ für z.B.500 Watt ist Querschnit Wurzel aus 500 * 1,2,(1,2 für Verluste),das were 26,8 cm^2 Querschnit.Weiter hin Trafos haben keine Luftspalt(Netz Trafos),für Schweißtrafos ist Luftspalt da um Stromstärke einzustellen.Diese Rechnung ist Daumenrechnug aber es ist Richtig,habe ausprobirt.Sonst muste 3 Seiten rechnen.

Ich glaube stark das eine Grund für Knick in Querschnitt liegt.Und glaube diese Weg von 4,8 cm ist eine helfte dann glaube muss man das mal 2 nehmen,so habe verstanden,das 4,8 cm halbe Weg ist.

Grüße

Ekofun