Scheibengenerator "anders rum"?

Scheibengenerator "anders rum"?

Beitragvon herbk » Mi 17. Jul 2013, 07:04

Hallo,
auch wenn ich mich erst mal ein wenig mit aerodynamischen Problemen herumschlagen möchte - irgendwann mal brauche ich sicher auch einen Geni...
Deshalb habe ich mich natürlich auch durch dieses Forum, insbesondere Bernd's Thread über den "Eisenlosen" gelesen. Für den erst mal ein Dankeschön an Bernd, Andreas, Ekofun und all die anderen Beteiligten - Klasse gemacht und ich habe daraus wirklich etwas gelernt - war mein Wissenstand bezüglich Generatorbau bis Dato quasi bei 0 ist er jetzt zumindest schon mal bei 12,74 angekommen... :oops: ;)

Bernds "Eisenloser" entspricht vom Aufbau her dem was ich mir auch schon einmal überlegt hatte, als ich den Scheibengeni des Kleinwindanlagen Forums das erste mal sah. (Hab die Frage auch dort schon mal gestellt, aber...)
Wenn ich diesen Aufbau - "Spulenstator Magnetrotor Spulenstator" mit den Maßen des 9 Spulengenerators machen würde, mit welcher Leistungsausbeute könnte ich dann im Vergleich zum Standardaufbeu rechnen? Nur mal so über den Daumen gepeilt...

Gruß Herbert
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Re: Scheibengenerator "anders rum"?

Beitragvon Ekofun » Mi 17. Jul 2013, 13:59

Hallo herbk,

ein solche Geni mit 9 Spulen und 12 Magneten( Spulenstator,Magnetrotor,Spulenstator) : Leistung = ??

Magneten 60 x 10 x 8 mm - N52 stehen nicht auf Eisen,sind wie bei Berndsgeni in Multiplexsplatte eingelassen haben ca bei 10mm Luftspalt 0,16 T,bei 1 mm Lsp haben 0,56 T,Mittelwert ist ca 0,36 T.

3 Spulen pro Fase, Spanung 14 V, dann sind pro Spule ca 61 Wdg erforderlich.Magnetscheibe hat 200 mm D.
1 Wdg = ca 0,2m draht * 61Wdg*3 Spulen = 183 Wdg pro Fase.Wenn Draht 0,8mm dick ist dann hat eine Fase ca 6,5 Ohm,dann hat Geni insgesamt ca 8,45 Ohm.

Leistung wird sehr klein sein ca100 W,das sind so um "etwa" Rechnungen,ganz genau sind die nicht,aber in etwa stimmt.

Bei Dualscheibengeni bekommen Sie mindestens dreifache Leistung,mit ein Stator.

Grüße

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Re: Scheibengenerator "anders rum"?

Beitragvon Bernd » Mi 17. Jul 2013, 14:39

Wenn man mit der gleichen Anzahl/Menge an Magneten einmal den Aufbau macht wie ich es tat und einmal in der
klassischen Form mit: Eisen/Magnetscheibe - Stator - Eisen/Magnetscheibe, dann schneidet die Version mit den
eisernen Rückschlusscheiben besser ab. Den genauen bzw. ungefähren Faktor hatte ich irgendwann mal errechnet,
er fällt mir aber gerade nicht mehr ein.
Der "völlig eisenlose" ist aber nie angetreten um "der beste" sein zu wollen. Der Grund war mehr der Aufbau der keine
Laserschneidarbeiten und grosse Eisenscheiben erfordert und gänzlich mit einfachen Mitteln möglich ist.

Wer die Möglichkeit hat sich grosse Eisenscheiben anfertigen zu können sollte den Dual-Scheibengenerator bauen,
also den klassischen Aufbau mit den Magneten auf eisernen Rückschlusscheiben.


Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator "anders rum"?

Beitragvon herbk » Mi 17. Jul 2013, 23:08

Hallo Ekofun
ich dachte an die Ausfürung: Stator 9 Spulen - Magnetscheibe 12 Magnete - Stator 9 Spulen, also 18 Spulen.
Deine Rechnung war für "Stator 9 Spulen - Magnetscheibe 12 Magnete" oder habe ich Dich falsch verstanden?

Hallo Bernd,
wenn eine Bauweise wie die oben genannte - sagen wir mal - 75% der Leistung eines Scheibengenerators klassischer Bauweise bringt, aber nur 30 % eines solchen kostet, währe sie für mich der "bessere" Generator. Ganz einfach weil der Preis je erzeugtem Watt und damit die Wirtschaftlichkeit weit besser währen.
Es ist leider eine alte Weisheit, dass in der Technik oft die letzten 5% des Machbaren 95% der Kosten verursachen - oftmals ist weniger einfach mehr... ;)

Gruß Herbert
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Re: Scheibengenerator "anders rum"?

Beitragvon Ekofun » Do 18. Jul 2013, 10:48

Hallo herbk,


Ekofun hat geschrieben:ein solche Geni mit 9 Spulen und 12 Magneten( Spulenstator,Magnetrotor,Spulenstator) : Leistung = ??


Wie Sie sehen habe das gleiche Geni aufgeführt mit zwei Statoren(in Klammer steht es).

In Formel Ui = B * L * N * V * 1,41 bedeutet :

Ui = induzierte Spanung
B = Flußdichte in T
L = Magnetlänge(in B. = 60mm)
N = Windungszah pro Spule
V = Geschwindigkeit in m/s
Mit Faktor 1,41 bekommt man Effektivspanung

Grüße

Ekofun
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Re: Scheibengenerator "anders rum"?

Beitragvon Bernd » Do 18. Jul 2013, 15:00

wenn eine Bauweise wie die oben genannte - sagen wir mal - 75% der Leistung eines Scheibengenerators klassischer Bauweise bringt,
aber nur 30 % eines solchen kostet, währe sie für mich der "bessere" Generator.

Ja dann wäre er auch für mich der bessere Generator. :)
Mit nur 30% der Baukosten auskommen zu können dürfte für immer ein Wunschtraum bleiben.
Was man spart sind eben hauptsächlich die Eisenscheiben und deren Herstellung, vielleicht auch ein paar Magnete.
Dafür muss man zwei Statoren bauen, zumindest bei "meiner" Bauweise.


Grüsse


Bernd
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Re: Scheibengenerator "anders rum"?

Beitragvon herbk » So 10. Nov 2013, 15:09

Hi,
ist ja jetzt schon einige Monate her seit ich diesen Tread aufgemacht habe - hab' viel gelesen in der Zwischenzeit und (vielleicht) auch ein wenig dazugelernt. Aber je mehr ich überlege und theoretisch herumprobiere, ja mehr komme ich zu der Überzeugung, dass diese Bauweise mit den Magneten zwischen den Spulen doch ganz gut sein könnte.
Eigentlich war ich ja nur am herumtüfteln wie ich aus einer einzelnen Spule am einfachsten möglichst viel Spannung "herausholen" könnte. Die sollte dann als Einfachgenerator an Test-Darrius um ein paar Messwerte abnehmen zu können - aber wenn man schon mal am Zeichnen und Rechnen ist....

Herausgekommen ist dabei dieser Generatoraufbau (von oben nach unten): Rückschlußscheibe(3mm) - Spule(14x3mm) - Magnet(40x10x5mm) - Spule(14x3mm) - Rückschlußscheibe(3mm)
mit dieser Spulenanordnung:
Bild
wobei eine Spule so
Bild
aussehen soll.
Diese den Magnetring "umgreifenden" Spule(n) hätten gegenüber Einzelnen deutlich weniger "totes" Kupfer, die äußere "Verbindung" ist etwa nur 1/4 so lang.

Mit ein wenig "herumspielen" mit Femm und dem Tool zur Spannungsberechnung bin ich auf folgendes Ergebnis gekommen, welches mir recht gut erscheint. Ausgeschlossen ist natürlich nicht, dass ich irgendwo einen Denkfehler habe, deshalb zeig ich's Euch ja...
Der Generator hat 3 Phasen mit je 8 Spulen. Im Moment gehe ich gedanklich noch davon aus jede Spule mit einem 0,3mm Draht zu wickeln und die Spulen paralell zu schalten. 0,3er Draht bekomme ich 300 Windungen in eine Spule (335 laut Tabellenbuch, aber...), das sind dann 87.6m mit einem Wiederstand von 21,7 Ohm.
Magnete sind 40x10x5 in N52, Femm hat mir damit bei einem Luftspalt von 4mm 0,357 Tesla als mittlere Flußstarke (Spulenmitte) ausgeworfen.
Mit diesen Daten sagt mir das T.z.Sb. (Tool zur Spannungsberechnung) bei 1,21m/s (80 u/min, 290cm D.) für eine Spule 14,7V. :o
Wenn ich damit hochrechne auf die 24 Spulen eines "vollen" Generators komme ich (bei angnommenen 0,5 A Strom) auf eine Leistung von 175W bei 80 U/min, - was ich mir eigentlich so nicht vorstellen kann... Wo mach ich da schon wieder was falsch?... :?

Edit:
Ich unterstelle mal, dass ich nicht einfach annehmen darf, dass, nur weil 14V anliegen ich auch einen Strom von 0,5A entnehmen kann
Gruß Herbert
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Re: Scheibengenerator "anders rum"?

Beitragvon Bernd » So 10. Nov 2013, 15:45

Wenn eine Spule 14,7 Volt liefert und du alle Spulen einer Phase parallel schaltest, liefern auch alle Spulen einer Phase zusammen 14,7 Volt

14,7 Volt eines Phasenstrangs ergeben in Sternschaltung zusammen nach Gleichrichtung: 14,7 Volt * 2,35 = 34,54 Volt

Meintest du nun 0,5 oder 5A ( ,5 A)?
Bei 5A wäre es tatsächlich über 170 Watt.
Bei 0,5A wären es dann entsprechend 10 mal weniger also 17 Watt.


Grüsse

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Re: Scheibengenerator "anders rum"?

Beitragvon herbk » So 10. Nov 2013, 15:53

Wenn eine Spule 14,7 Volt liefert und du alle Spulen einer Phase parallel schaltest, liefern auch alle Spulen einer Phase zusammen 14,7 Volt
ja, das ist schon klar - aber dafür ja den (bei 8 Spulen) 8fachen Strom - oder? Voll ausgerüstet wie oben dargestellt hätte ich 3 Phasen a 8 Spulen.
Meintest du nun 0,5 oder 5A ( ,5 A)?
0,5 - hab ich schon korrigiert.

Wie ich die erziehlbare Spannung ermittle ist mir mittlerweile einigermassen klar - nur bei Strom tapp' ich noch im dunkeln...
Gruß Herbert
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Re: Scheibengenerator "anders rum"?

Beitragvon Bernd » So 10. Nov 2013, 15:58

Der Strom ergibt sich doch durch die Last die du hinter deinen 3 Phasen Gleichrichter hängst und teilt sich
innerhalb einer Phase auf deine 8 Spulendrähte auf. Jeder Einzeldraht führt also 1/8 des Phasenstroms.
Ich betrachte die Ausgabe eines Generators immer hinter dem Gleichrichter, so wie es später ja auch in der Realität geschehen würde.

Grüsse

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