Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

[MaRiJonas]

Hallo Bernd,

vielen Dank, dass Du das noch Mal beleuchtet hast.

Dann leistet er bei 300 U/min also 42 V * 10A = 420 W.

Dann sind die 24 Watt auch im Bereich des Vertretbaren. Da es ein Selbstbaugenerator ist, wurde vermutlich darauf verzichtet sich einen Wolf zu wickeln mit 200 oder Mehr Wicklungen.
Also für mich fühlt sich das alles plausibel an.

Gruß

Richard

[Bernd]

Die möglichen 42 Volt werden aber meist nicht ausgenutzt wenn man direkte Akkuladung einsetzt.
Das ist der primäre Einsatzzweck dieses Generators.
Dann wird die Spannung auf 14,x Volt festgenagelt und nur die Höhe des Stroms bestimmt eine weitere
Leistungssteigerung.

Da es ein Selbstbaugenerator ist, wurde vermutlich darauf verzichtet sich einen Wolf zu wickeln mit 200 oder Mehr Wicklungen.

Wickeln würde man ja nach wie vor nur 50 Windungen, nur aus mehreren Drähten gleichzeitig, z.B. mit drei Drähten.
Ich denke darum hat sich Menelaos (der Konstrukteur) seinerzeit schlicht keine grossen Gedanken gemacht.
Ich schlussfolgere das aus Gesprächen die ich damals mit ihm führte.
Genauso dürfte es allen anderen Bastlern von eisenlosen Generatoren bisher gegangen sein.
Ich habe ja auch erst seit meinem Generator und den Versuchen damit gemerkt das "da etwas ist" was nicht sein sollte.
Bei niedrigen Drehzahlen ist es ja auch noch nicht so schlimm.

Du hast aber völlig recht das der Aufbau der Wicklung aus mehreren Einzeldrähten das ganze verkompliziert.
In meinem Falle mit 8 Einzeldrähten sogar erheblich !
Ich muss mich damit trösten das der Spulenstrang immerhin deutlich geschmeidiger wird und sich so viel
einfacher formen/verarbeiten lässt.

Diese neruen Erkenntnisse begraben leider die Idee den kleinen Generator aus dem Shop mit hoher Drehzahl von z.B.
1000 oder gar 2000 U/min nutzen zu können um ihm dann eine deutlich höhere Leistung entnehmen zu können.
Bei 2000 U/min könnte er zwar ca. 2,8 kW abgeben, aber die Wirbelstromverluste würden dann schon fast 1kW ausmachen.
Wer das vor hat müsste statt eines dicken 1,6mm Draht mehrere dünnere mit dem gleichen Gesamtquerschnitt nutzen.
Dann würde es klappen.

BTW
Wicklung = Gesamtheit aller Drähte = das Spulenpaket
Windung = einen Draht einmal um etwas herum gewunden, eine einzelne Drahtschleife einer Spule

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo,

Oder Genis als langsamleufer bauen und mit mehrere Drähte wickeln dann wird den Ws garaus gemacht.Zum Beispiel das Geni bei 300 U/min sene Nennleistung erreicht,Wie teuer were das habe noch nicht gerechnet und ob sich das lohnen werde ist auch zu nachrechnen.Aber Ws werden sehr kleiner.

Grüße

Ekofun

P.S. Hier baut ein Kolege ein Geni der seehr langsam dreht und D von Geni ist ca 1,8m !! Der wird fast keine WS haben nur mit mehrere Drähte wickeln dann klappt das.

[Bernd]

Um genau zu sein ist nicht die Drehzahl alleine entscheidend sondern die Kombination aus Drehzahl und Polzahl.
Bei grossen Durchmesser und ganz vielen Spulen und Magneten steigen die Verluste auch bei geringen
Drehzahlen an. Die erzeugte Frequenz ist das entscheidende, neben dem sehr wichtigen Drahtdurchmesser.

Das setzt allerdings voraus das wirklich keine Verluste auftreten durch die Einwirkung eines inder Stärke unveränderlichen
aber bewegten Magnetfeldes, gleich wie stark es ist, auf einen Leiter. Wir rechnen derzeit mit einer Formel die davon ausgeht das
ausschliesslich(!) dann Verluste auftreten wenn sich das Magnetfeld ändert. Ob das 100% stimmt weiss ich nicht.

Grüsse

Bernd

[GRAND_IOS]

Hallo Bernd,

vielen Dank für diesen Versuchsaufbau und natürlich diesen Thread hier. Ich konnte viel daraus lernen. Ich möchte mir auch einen kleinen Versuchsaufbau machen um ein wenig zu spielen . Da die 65 Seiten hier ganz schön viel Holz zum lesen sind und ich einige Beiträge nur überflogen habe, würde ich mich freuen wenn Du mir ein paar abschließende Erkenntnisse vermitteln könntest.

1. Ist es so, dass der Unterschied zu einem Scheibengenerator, bei dem die Magnete gegenüberliegend auf einer Eisenplatte sitzen, garnicht so groß ist... von den Leistungsdaten her? Der magnetische Fluß, müßte doch so viel geringer sein.

2. Wäre es sinnvoll, einen 2. Stator mit Spulen auf der anderen Seite der Magnetscheibe zu positionieren, um mehr Leistung herauszuholen und praktisch die andere Seite des Magnetfeldes auszunutzen?

3. Wenn ich es richtig verstanden habe, sind die Verluste durch Wirbelströme sehr hoch, wenn man die Spulen mit Einzeldrähten wickelt. Macht es Sinn, wenn ich z.b. einen berechneten Drahtquerschnitt von 1mm in 10 Einzeldrähte von 0,1mm aufteile und diese zum Schluß parallel schalte?

4. Warum hast Du nur 2 Phasen benutzt? Ergeben sich daraus Vorteile, im Vergleich zu einem 3 Phasen - Generator?

Vielen Dank!

Ronny

[vm]

Hallo GRAND_IOS

3. Wenn ich es richtig verstanden habe, sind die Verluste durch Wirbelströme sehr hoch, wenn man die Spulen mit Einzeldrähten wickelt. Macht es Sinn, wenn ich z.b. einen berechneten Drahtquerschnitt von 1mm in 10 Einzeldrähte von 0,1mm aufteile und diese zum Schluß parallel schalte?

Ich glaube da solltest du noch mal nachrechnen ,eigentlich müssten eher100 Drähte rauskommen
aber um dieses Thema dreht es sich

mfg.vm

[Bernd]

Hallo Ronny und herzlich willkommen hier im Forum.
Zu deinen Fragen :

1) Beim Einsatz nur einer Magnetscheibe wie bei mir, die zusätzlich auch noch kein Eisen enthält, bei der die Magnete also
nur von unmagnetichen Material umgeben sind, ist der magnetische Fluss im Spulenbereich im Schnitt ca. 3x geringer wie bei
einem vergleichbaren Dual-Scheibengenerator. Zusätzlich ist auch der nutzbare Spulenraum recht klein. Das heisst die Spulen
müssen recht flach ausfallen.

2) Ein zweiter Stator auf der anderen Seite ist quasi ein logisches Ergebnis dieser Bauart bei der die Magnete auf beiden
Seiten der Rotorscheibe heraus gucken. Das ist, neben den zuvor angesprochenen Nachteilen, ein Plus dieser Bauart.
So kann man zumindest einen Teil der Nachteile wieder wett machen.

3) Ja genau so ist es. Dicke Einzeldrähte sind insbesondere bei hohen Drehzahlen bzw. hohen erzeugten Frequenzen für
einen guten Wirkungsgrad sehr hinderlich.

4) Mein Generator hat 2 Phasen pro Stator, insgesamt also 4 Phasen. Auch war mir der Magnetabstand ein bisschen gross
und die Magnete sind recht schmal so das dann bei dreiphasigen Aufbau pro Stator eine Phase zeitweilig überhaupt keine
Spannung erzeugen würde. Normalerweise würde ich aber mind. 3 Phasen pro Stator verbauen, es dämpft Vibrationen
und macht den Generator leiser.

Grüsse

Bernd

[GRAND_IOS]

Vielen Dank!

Wirklich sehr aufschlußreich... der gesamte Thread hier.

Gruß Ronny

[Wolle]

Hallo,

habe mir gerade mal die letzten 30 Seiten durch gelesen, da ich in der letzten Zeit mit unzähligen Prüfungen für mein Studium geschäftigt war.

Was ich sagen kann ist, das die Wirbelströme nur vom Drahtdurchmesser und der Frequenz ahhängig sind!
Wie Bernd schon geschrieben hat, wird das Problem mit dem Skineffekt mit vielen Litzen behoben oder mit versilberten Drähten, da der Strom fast nur auf der Oberfläche fließt.
Aber unser Prof. hatte gemeint, das dieser Effekt erst ab einigen kHz auftritt.
(Leider hab ich keine genauere Aussage mehr im Kopf und meine Unterlagen sind für die nächsten 5 Wochen nicht erreichbar, Semesterferien )

Da du eine Spannung mal mit dem Oszi aufgezeichnet hattest, könntest du ja auch mal die Frequenz ablesen.

Bei deinem Test mit den Kupferdrähten / Kupferdraht, welche die Wirbelströme veranschaulichen sollen, darfst du nicht die Gewichtskraft vernachlässigen!
Wiegen denn alle Kombinationen ungefähr gleich?
Auch schneidet das Magnetfeld die Kupferdrähte nicht immer im gleichen Winkel.


Grüße Wolle

[Bernd]

Was ich sagen kann ist, das die Wirbelströme nur vom Drahtdurchmesser und der Frequenz ahhängig sind!

Neben dem Einfluss der Drahtlänge und der Höhe des magnetischen Flusses von dem der Draht getroffen wird.

Das Gewicht verhält sich proportional zum Querschnitt da die Länge bei allen Testmustern in etwa gleich ist.
Die Position der drei Drähte, ob z.B. der linke in die Mitte kommt und umgedreht, ergab keine sichtbaren
Veränderungen der Bewegungen der Drähte. Ich habe sie nur so der Reihe nach angeordnet von links nach
rechts damit der Effekt klarer erkennbar wird.

Grüsse

Bernd