Hoch-Pol-Maschine.

[Famzim]

Hallo zusammen

Ich möchte mal meine Hochpolmaschine vorstellen, die mit nur 12 Stegen aber 40 Magneten bestückt ist.
Das Ziel war - hohe Frequenz - bei niedriger Drehzahl.
Ein geeignetes Blech vorausgesetzt konnte ich den Versuch starten.
Vor jedem Steg sollen 3 Magnete stehen.
Der mitlere aber vor einer Ausnehmung im recht breiten Polschuh. (Breiter Polschuh ist Voraussetzung).
Etwa so:

Blechschnitt-01..jpg (38.76 KiB) 11246-mal betrachtet

Das ist noch mit 44 Mags, habe mich aber für 40 entschloßen.
Die Ausnehmungen wurden an den einzelnen Blechen mit einer Schlüsselfeile gefeilt, etwas breiter als eine Magnetbreite.
Die beiden verbliebenen Schmalstellen sind zusammen so breit wie der Steg.
Ein Stapel von 11 mm wurde geklebt und innen ausgedreht für Träger und Lager.
Dann alle Stege mit 21 Windungen bewickelt für die 3 ~ Phasen .
So sieht der Kleine dann aus:

Wicklung-01..jpg (52.7 KiB) 11246-mal betrachtet

Jede Phase hat 0,09 Ohm Widerstand, sie sind im Y geschaltet.
Gemessen in der Drehmaschine mit ~ 900 U/min bring er 5,05 V Lehrlauf und über 4 A Kurzschlußstrom.
Er rastet natürlich auch, denn es stehen 10 Magnete jeweils 3 Stegen gegenüber, aber etwas ungleichmässig.
Die Feldstärke im Steg ist etwa 0,89 T.
Das kommt da die Magnete sehr nahe zusammen sind am Polblech, und vom Feld etwas verloren geht.
Mit "normalen" 10 oder 14 Magneten käme es auf 1,4 T, aber die jetzt 3 mal höhere Frequenz bringt trotzdem über 80 % höhere Spannung.
Na gut ist noch kein Kraftwerk aber ein Anfang

Gruß Aloys.

[vm]

Hallo Aloys

War der als Motor oder Generator gedacht (so viel Luft wie da noch ist wären doch noch einige Volt drin gewesen und der Draht scheint auch recht dick ,kann aber täuschen da er sehr klein ist )

wie sind die Masse ???


mfg.Volker

[Famzim]

Hallo Volker

Der Durchmesser ist 52 mm mal 11 mm.
Der ist wohl auch von einem Greichströmer mit großem Wickelraum.
Der Draht hat 0,85 mm D, mit Isolak dann 0,9 mm.
Das ganze wiegt mit 40 Mags 12x3x2 mm (2,88 cm³) und 6 mm Welle 240 g.
Er ist als Motor an 3 Lipos gedacht und dreht Lehrlauf 1400 U/min an 12 V.
Es gingen wohl noch je 10 Windungen mehr mit gleichem Draht, also 31 .

Gruß Aloys.

[Bernd]

Aloys ich kapiere die Angaben für die Drehzahl per Volt bei den BLDC Motoren nicht.
Ist es nicht so das er so schnell dreht wie es ihm die Steuerung mit der Frequenz vorgibt ?
Ohne Controller der das Ding mit einer bestimmten Frequenz ansteuert läuft das Ding doch gar nicht, oder ?
Bring bitte mal Licht in mein dunkles Unwissen.


Grüsse

Bernd

[Famzim]

Hi

Diese Maschinen sind synkron laufende, das heist das gesteuerte oder geregelte Elektromagnetfeld läuft parallel zu dem mit den Magneten.
Der Motorsteller oder Regler stöst diesen mit Stromimpulsen an um in etwas zu bewegen.
Dadurch endstehen Wechselspannungen auf den Phasen die dieser Steller mist und an denen er sich orientiert.
Er schaltet nun in Phasenfolge den Akku über die Fets an die Phasen.
Immer etwas eher bevor dort die höchste Spannung erzeugt wird.
Durch die starken Stromstösse in den Spulen folgen die Magnete diesen.
Steigt bei zu geringer Generatorspannung der Strom aber zu stark an, wird er mit einer einstelbaren zusätzlichen Frequenz, meist 8 oder 16 kHz getaktet,(ein und ausgeschaltet) um das zu verhindern.
So steigt die Drehzahl, auch unter Last an bis die Scheitelspannung fast gleich hoch ist wie die Akkuspannung.
Es wird nur etwas Spannung für den Lehrlaufstrom benötigt.
Die Drehzahl kann bis zu 10 % variieren durch das Timimg (einschalten vor der Scheitelspannung), das machen verschiedenen Steller anders.
Die Drehzahl die so max erreicht wird bei Lehrlauf , also ohne Belastung an der Welle, wird durch die Akkuspannung geteilt.
Das ist dann die Drehzahl für ein Volt Spannung.
Soll die gleiche Maschine nun Strom in den Akku einspeisen muß die Drehzahl erhöt werden.
Es geht erstens Spannung für die Gleichrichtung drauf , und zweitens kommt die Leistung erst richtig, wenn am Generator die Efektiefspannung über der des Akkus liegt.
Also Drehzahl mal Wurzel 2 .
Bei den BL Maschinen mit Permanetmagneten fällt bei max Leistung die Spannung auch noch mal auf die hälfte, wie wir schon öfter gemessen haben.
Das fürt dazu das so ein BL Motor, der zb an 12 V mit einer "kv" von 500 U/min angegeben ist bei 500 mal 12 = 6 000 U/min keinen Strom in den Akku einspeisen KANN.
Mit erreichen der Efektiefspannung geht es dann langsam richtung Leistung loß, so ab 8 000 U/min würde ich sagen.
Beim weiteren verdoppeln der Drehzahl hat er dann sein Leistungsmax erreicht.
Das sind dann schlappe 16 000 U/min.
Die Generatoren sollten daher nach zügigem Anlauf schon hinter dem Gleichrichter die erforderliche Spannung bereitstellen.
Geht er dann bei doppeltem Wind (mit 8 facher Energie) auf die doppelte Drehzahl, ist ausreichend Wellenleistung zur verfügung.
Er hat ab dieser Drehzahl seine Leistung, die auch nicht mehr viel weiter ansteigt, denkt mal an die Dynamos am Fahrrad, Drehzahl egal, immer 3 W !
Auch der Kurzschlußstrom errechnet sich nicht nach Spannung durch Widerstand, es findet eine enorme Feldverdrängung durch die bestromten Spulen statt.
Weitere Drehzahlerhöhung fürt zu weniger benötigtem Drehmoment für den gleichen Generatorstrom.
Ich habe das alles in BL als Generator nachgemessen, bis Kurzschluß bei voller Drehzahl.
Ich hoffe mal das es Verständlich ist
Hier noch mal der Link dorthin:
http://www.rc-network.de/forum/showthre ... Generator-!

Gruß Aloys.

[Ekofun]

Hallo Aloys,

habe eine verwirte Frage, diese Motoren/Genis habe nirgends in Fachbücher gefunden,auch im Lehrbücher sind nicht erwent(vieleicht in neuesten),wie sind Sie das erfunden?

Wie ich sehe die Brauchen als Geni hohe Drehzahlen,und das ist ein Nachteil,wir bemühen uns mit weniger Drehzahl auf Punkt zu kommen.

Welche Vorteile haben die im bezug auf normale Drehstromgenis,besonderes auf Eisenlose.?

Und ich finde das die sehr kompliziert sind.Auch mit Magnetpolen die richtig verteilt sein müssen,normale Geni ist sehr einfach,und jede Magnet hat 2 Pole dann ist das sehr einfach.

Es fragt eine der nie so was gesehen hat.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Als Geni brauchen diese BLDC nicht höhere Drehzahlen als ein vergleichbarer "normaler" Drehstromgenerator.
Warum sollte das so sein ? Durch die vielen Polwechsel sollte die Spannung sogar vergleichweise eher höher liegen.

Was die Einspeisung in einen Akku anbelangt so erfolgt diese immer dann wenn die Abgabespannung nach dem
Gleichrichter grösser ist als die Akkuspannung. Es Bedarf da keiner grossen Spannungsdifferenz um den Ladebeginn zu erzeugen.
Wenn der Generator z.B. bei 500 U/min 12 Volt nach dem Gleichrichter bereitstellen kann und der Akku genau 12 Volt hat,
dann erfolgt ab 501 U/min der Ladebeginn. Natürlich erst mit ganz geringen Strömen, das ist logisch und dann mit
zunehmender Drehzahlerhöhung immer stärker ladend.


Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

das alles ist mir klar,hohe Drehzahlen stehen in vorige Beitrag,sogar bis "schlappe 16000 U/min",mittel Wert ist da irgendwo von 1400 bis über 3000 U/min.

Glaube das diese Motoren sind für Modelbau vom Flugobjekten,Rennautos ect geeignet sind aber für Windräder weniger.

Aber die Frage ist warum haben die,und wen ja,Vorteile zu normalen Genis.Was betrifft Anlauf keine ist besser als Eisenlose,und das ist entscheidend für Windbetrieb,denke ich.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Du hast nicht berücksichtigt das der von Aloys vorgestellte Minigenerator einen sehr geringen Innenwiderstände aufweist
und zudem für einen Genertaor winzig klein ist.
Natürlich könnte er die gleiche Spannung auch viel früher erzeugen wenn man den Innenwiderstand durch mehr Windungen
vergrössern würde. Die derzeitigen 0,18 Ohm sind ja äussserst wenig für ein Generator dieser Grösse.
Das wichtigste aber, es ist ein Winzling von Generator der kaum etwas wiegt.
Du darfst nicht Äpfel mit Birnen verleichen.

Was erwartest du von einem Generator der 240 Gramm wiegt ?
Wäre es ein normaler Drehstromgenerator läge das Drehzahlniveau bei vergleichbaren Innenwiderstand sicher weit höher.
Ich finde die Werte von Aloys kleinen Generator super.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

sicher,Werte sind sehr gut für so ein kleine Ding,mich interessiert aber wie groß gleiche Bauweise er sein sollte das er Werte vom Deinen Black300 erreicht,auch mit solchen Drehzahlen wie Deine,habe vergessen welche er Übersezung hat,glaube er hat keine,oder?Und er gibt 400 W wenn mich richtig erinnere.

Grüße

Ekofun