Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

[Bernd]

Ja genau, so spürst du die Wirbesltromverluste im Blech.
Würdest du das Blech bei hoher Drehzahl ruckartig zwischen die Magnetrotorscheiben stecken,
dann würde es Dir vermutlich aus der Hand gerissen und durch den Raum gefeuert werden.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo,

habe ein Versuch gemacht um eine Formel zu machen für Wirbelleistung,es sieht so aus:

Formel: Pw = omega^2 * rho * B^2 *(A / 10000) * (d^3 *z * Wdg / 24) * str.
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Pw = Wirbelleistung
omega = 6,28^2 * U/min^2
rho = Spezifiesche Wiederstand
B Flußdichte in T (auf 1m^2)
A Wirkfläche in cm^2 von Magneten
d = Drahtdicke ^3 eines Drahtes
z = Drahtzahl mit den Spulen gewickelt wurden
Wdg = Windungszahl
24 = Konstante
str = Stränge pro Stator
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Beispiel: B = 0,25T ; d 0,43mm ; z = 8 ; Wdg. = 50 ; A = 2,8 cm^2 ; str. = 2 ; U/min = 1000
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Pw = 6,28^2 * 1000^2 * 0,0178 Ohm * 0,25T^2 * ( 2,8cm^2 / 10000) * ( 0,43^3 * 8 * 50 /24) * 2 =
= 39,44 * 1000000 * 0,0178 Ohm * 0,0625T * 0,00028 * ( 0,0795 * 8 * 50 / 24) * 2 =
=702032 * 0,0000175 * 1,325 * 2 =
= 32,56W pro Stator
Deine Magneten,Bernd, haben 2,8 cm^2 Fläche. Flußdichte gilt auf 1 Quadratmeter so sind diese 2,8 cm^2 durch 10000 zu teilen,denke ich.
Da Flußdichte im ganzen Geni gleich ist so denke das Magnetzahl nicht ins Formel rein kommt,das ist auch in Motoren,werde nur ein Pol in cm^2 gerechnet.

Habe versucht das irgendwie zusammen kopeln,und das kam heraus,ob das richtig oder nicht ist weiss nicht aber 32,56 Wat kommt irgendwie real an, mit 8 Drähte von 0,43mm gewickelt,aus Deine Versuch heute.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Ekofun rechne das ganze doch noch mal mit den Werten den Kleinwindgenerators durch.

50 Windungen aus einem einzelnen Draht gewickelt
Drahtdurchmesser 1,6mm
9 Spulen, 3 je Phase
12 Magnete mit 46 x 30 x 10mm
Drehzahl 1000 U/min

Auf die Idee mit der Oberfläche der Magnete (Gesamtfläche des magnetischen Flusses) zu rechnen wäre ich nicht gekommen,
könnte aber richtig sein. Allerdings setzt es voraus das viele kleine Magnete nicht mehr Wirbelströme erzeugen als wenige grosse.
Ob das wegen der sehr unterschiedlichen erzeugten Frequenz so stimmt muss sich noch zeigen.

Edit:
Ich sehe gerade Ekfoun das deine formel gar nicht die Fläche der Leiter errechnet.

Grüsse

Bernd

[MaRiJonas]

Hallo Ekofun,

bitte nicht die elektrische Leitfähigkeit mit dem spezifischen Widerstand verwechseln?!
Ist mir ja zumindest begrifflich auch schon passiert .

In der von Dir zitierten Formel handelt es sich um die elektrische Leitfähigkeit (für Kupfer: 57 m/(Ohm*mm^2)) .
Der spezifische Widerstand ist der Kehrwert davon (1/57 = 0,017 Ohm*mm^2/m).

Gruß

Richard

[Ekofun]

Hallo,

habe Besuch gehabt,so jetzt gehts weiter.

Daten: Spule = 50 Wdg ; Draht 1,6mm dick ; Magnetfläche 4,6cm * 3cm = 13,8cm^2 ; U/min = 1000 ; 24 = Konstante ; B = 0,75??
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Pw = 6,28^2 * 1000U/min^2 * 0,0175Ohm * 0,75^2 * ( 13,8cm^2/10000) *(1,6^3 * 1 * 50Wdg / 24) * 3 str. =
= 39,44 * 1000000 * 0,0175 * 0,563T * 0,00138 *(4,09 * 1 * 50 /24 = 8,53) * 3 =
= 536,24 * 8,53 *3 = 13722,4W = 13,722KW = 4,574KW/strang.

Es ist noch vieles in diese Rechnung was nicht stimmen kann,diese Ergebnis ist ohne Logik,kann nicht meher Verluste haben als Geni überhaupt gibt.
Habe Rechnung 2 mal kontroliert,es stimmt nach diesen Zahlen,aber ist unmöglich.Wir sind noch nicht fertig mit Formelerstellung,leider.

Für diese Formel im Link sind auch 2 Bedingungen dabei,Blechdicke bis 1mm andere habe vergessen.Hier ist Draht aber 1,6mm dick,ob das was mit Ergebnis zu tun hatt?? Noch ein Versuch mit kleinere Magnetfläche und mit 10 Drähten von 0,5mm Dicke:

Daten:Spule 50 Wdg ; d =0,5mm ; z = 10 ; Magnet = 46 mm x 15mm = 6,9 cm^2 ; B = 0,75 ; U/min = 1000 ; 24 = Konstante ; str = 3 (3 Fasen)
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Pw = 6,28^2 * 1000U/min^2 * 0,0175 Ohm * 0,75T^2 * (6,9cm^2/10000) * (0,5^2 * 10 * 50 / 24) * 3 =
= 39,44 * 1000000 * 0,0175 * 0,563 * 0,00069 * 2,604 * 3 =
=2094,6W oder 698,2W pro Fase(Strang).Ergebnis ist kleiner aber noch immer nicht logisch.Was ich merke ist das Magnetfläche eine Rolle spielt,es ist besser das Flußdichte aus kleinere Fläche kommt als aus größere,B ist gleich in beiden Rechnungen aber Fläche kleiner.Drahtquerschnitt ist auch gleiche(2mm^2) nur mit 0,5mm dicken Draht. WS ist um 6,55 mal kleiner geworden,aber das ist auch zu viel,Formel sollten wir weiter bearbeiten,meiner Meinung nach.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Mal eine Überlegung am Rande.
Bisher gehen ich und Ekofun davon aus das die Drahtdicke mit der dritten Potenz in die Rechnung eingeht.

Der alte Draht meines Stators hat 0,71mm und der neue 0,43mm (reiner Kupferdurchmesser ohne Lack)
Das entspricht einer Durchmesserveränderung um den Faktor 1,65.
Dieses Durchmesserveränderung um den Faktor 1,65 hoch 3 ergibt : 1,65³ = 4,5

Das heisst die Verluste im Stator sollten, wenn unsere Annahmen zutreffen, um den Faktor 4,5 sinken.
Die Verluste hatte ich mit dem alten Draht zu ca. 68 Watt pro Stator ermittelt.

Die Verluste pro Stator sollten mit dem neuen Draht bei ca. 15 Watt liegen.
Die Verluste des voll bestückten Generators mit zwei Statoren sollten dann bei ca. 30 Watt liegen.

Grüsse

Bernd

[MaRiJonas]

Ach Bernd, wär´ das schön ... wenn Du Recht hättest.

Du musst leider noch die Länge berücksichtigen, die um Faktor x hinzukommt. Denn um den gleichen Querschnitt für den Strom zu schaffen, brauchst Du einen längeren Draht. Dadurch steigt der Wirbelstromverlust proportional um 8/3 wieder an. Oder?

Ich hatte weiter oben, den meiner Meinung nach zu erwartenden Wirbelstromverlust ja schon Mal berechnet.

Wir können ja Wetten abschließen .

Gruß

Richard

[Bernd]

Ja richtig, ich hatte die erhöhte Leiterlänge in meiner Betrachtung nicht berücksichtigt.
Wenn ich das mache komme ich auf eine Reduktion der Verluste um genau Wurzel 3, Zufall ?
Das wäre dann aber ein bisschen wenig für meinen Geschmack.

Ich hatte weiter oben, den meiner Meinung nach zu erwartenden Wirbelstromverlust ja schon Mal berechnet.

Ich habe 5 Seiten zurück gesucht aber keinen Wert für die Berechnung mit 0,43mm Draht gefunden.
auf welchen Wert warst du gekommen ?

Grüsse

Bernd

[MaRiJonas]

Jetzt habe ich das gleich Mal für den dünneren Draht gemacht, unter der Annahme, dass das gleiche Kupfergewicht "verwickelt" wird. Das sind dann um, 2,489 mehr Wicklungen. So komme ich auf einem bereits korrigierten Wert von etwa 27 Watt im Gegensatz zu 68 Watt.

Das würde bedeuten, die Wirbelströme sinken umgekehrt proportional zu der Anzahl der Wicklungen!

Unter der Voraussetzung, dass die gleiche Kupfermenge im gleichen Volumen untergebracht wird.

[Bernd]

Ok, das entsprang dann aber einer logischen Überlegung wie es sich verhalten müsse, nicht aber deiner Formel.
Ich habe soeben zweimal mit deiner Formel die Werte für 0,43mm Draht durchgerechnet und kam beide
male auf das gleiche Ergebnis. Dabei fiel mir noch auf das du den Wert für die Magnetanzahl von hoch 3
auf hoch 2 verändert hast.

Nach zweimaligen Durchrechnen deiner Formel bin ich für die Verluste meines Stators bestehend aus zwei
Phasen aus 0,43mm Draht auf 0,878 Watt gekommen.
Errechnest du das gleiche Ergebnis mit deiner Formel ?
Ich rechne jetzt noch ein drittes mal.

Grüsse

Bernd