Scheibengenerator / Neodymmagnete

Re: Scheibengenerator / Neodymmagnete

Beitragvon Manfred » Sa 12. Nov 2016, 20:17

Hallo Ekofun,
der Luftspalt ist 13 mm. 0,5 mm Luft zwischen Spule und Magnet auf jeder Seite das ist o.k. Der Abstandshalter bringt die Genauigkeit, die Spulenschenkel sind 12 mm hoch. Dafür dürfen die Spulen auch nicht vorstehen, aber du hast das nicht gewollt, dann must du einen größeren Luftspalt einplanen, das Dürfte aber in der Praxis nur eine Nebenrolle sein.
Es wäre jetzt interessant wie bei gleicher Umfang-Geschwindigkeit sich der 400 hunderter Durchmesser (Ferrite) mit mit dem 150 mm Durchmesser (Neos) verhält. Daraus könnte man die Kosten pro Watt rechnen. Das könnte eine Endscheidungshilfe für den Selbstbauer sein.
Bernd hat uns mit seinem großen Rotor-Durchmesser und mit einer einzelnen Spule demonstriert welche Kraft in so einem Teil steckt. Die U-Bahn Geräusche das war eine Zugabe der besonderen Art.
Grüße Manfred
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Re: Scheibengenerator / Neodymmagnete

Beitragvon Ekofun » Sa 12. Nov 2016, 23:23

Hallo Manfred,

Deine Mags: 25x15x12mm ; A = 3,75cm^2 ; B = 0,5 T (0,506) ; Joul = 0,6.Mögliche Leistung = 180 W bei 50 Hz.= 500 U/min

Manfreds Historie Geni T Wert.jpg
Manfreds Historie Geni T Wert.jpg (146.25 KiB) 1956-mal betrachtet


Manfred Hiestorie Geni Joul Wert.jpg
Manfred Hiestorie Geni Joul Wert.jpg (144.5 KiB) 1956-mal betrachtet


D = 150mm ; D-Rech. = 125mm
Angenommen Geni hat 250 U/min.

V/ms = 0,125m*3,14 * 250 / 60 = 1,63 m/s ; Spule hat 40 Wdg.

Ui = 0,5T * 0,025m * 40 Wdg * 1,63 * 1,41 = 1,15 V /Spule

Ui = 3 * 1,15V * 1,73 = 6 V AC
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ferriten: 60x40x30, 2 aufeinander.B = 0,25 T Joul = 0,65 ; Mögliche Leistung = 195 W bei 50 Hz.= 500 U/min

A = 24cm^2

D = 400mm D-Rech. = 340mm (0,34m)

Wdg = 40 ; U/min = 250.

V/ms = 0,34 * 3,14 * 250 / 60 = 4,4 m/s

Ui = 0,25 T * 0,06 m * 40 Wdg * 4,4 m/s * 1,41 = 3,7V

Ui = 3 * 3,7 V * 1,73 = 19,2 V

Grüße

Ekofun
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Re: Scheibengenerator / Neodymmagnete

Beitragvon Manfred » So 13. Nov 2016, 17:02

Hallo Ekofun,
das ist ja ein tolles Ergebnis, ein Rendsburger Messegespräch hätte auch nicht besser ausfallen können.
Leider laufen die Magnete (für den D=150 mm) in deinem Vergleich ca. 2,5 mal langsamer als der D= 400 mm an den Spulen vorbei.
Oder im Umkehrschluss ist der kleine ca. 2.5 mal Leistungsfähiger als der D= 400 mit Ferritmagneten.
Ich melde mich wieder wenn die Messergebnisse vorliegen.
Grüße Manfred
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Re: Scheibengenerator / Neodymmagnete

Beitragvon Famzim » So 13. Nov 2016, 19:06

Hallo

Ich merke schon das sehr gerne mit Umpfangsgeschwindikkeiten gerechnet wirt, die ist in meinen Berechnungen aber überhaubt nicht nötig und auch nicht aufgefürt.
Setze ich zum Beispiel die gleichen Magnete auf den doppelten Durchmesser, ist die Geschwindigkeit zwar doppelt so hoch, aber die Wirkung auf eine viel kürzere Impulszeit begrenzt, bis die Spule den nächsten Magnet erreicht.
Die Stromentnahme und das Drehmoment, sind kürzere Impulse, und werden auch dieser Synuskuve folgen.
Es wirt daher kein wirklicher Gewinn sein.
Beim Vergleich mit den Neos ist bei diesen doch das Feld wesenlich höher, und eine 2,5 mal höhere Drehzahl nicht nötig, die Spannung wirt aus dem starken Feld generiert.

Ein stromdurchflossener Leiter erzeugt das Drehmoment im Magnetfeld durch die Leiterlänge, (die beim Neo etwas kürzer ist), mal Feldstärke, mal Strom.
Denkt man darüber nach, kommt auch das gleiche Drehmoment heraus , obwohl der Hebelarm nur einen kleinen Teil wie beim Feritgenerator ist.
Übrigens haben Transvormatoren auch keine Umpfangsgeschwindigkeit :o

Ich finde es aber sehr interessand mal die preiswerteste Generatorenlösung zu ermitteln.

Gruß Aloys.
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Re: Scheibengenerator / Neodymmagnete

Beitragvon Bernd » So 13. Nov 2016, 21:31

Es ist sicher richtig das ein Generator mt höherer Drehzahl eine höhere Spannung und auch Leistung erbringt.
Das führt auch dazu das man ihn insgesamt kleiner bauen kann und damit die Baukosten sinken.
Dummerweise benötigt man dafür aber ein Getriebe um diese höheren Drehzahlen, die die Baukosten senken würden, überhaupt zu erreichen.
Und genau das wollen sich die meisten Windradbauer aus viellerlei Gründen meist ersparen.

Ein 1:1 Vergleich bei gleicher Drehzahl finde ich deswegen schon ganz passend.

In Ekofuns Beispiel liefern nun beide Bauarten nicht die gleiche Spannung, aber so ziemlich die gleiche Leistung.
Wenn auch die Spanung gleich sein soll müssten die Neos sogar noch größer ausfallen.
Dann wäre der Neodymgenerator aber auch leistungsmäßig überlegen.

Es ist halt die Frage wann zwei Generatoren eigentlich "vergleichbar" sind?


Grüße

Bernd
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Re: Scheibengenerator / Neodymmagnete

Beitragvon herbk » So 13. Nov 2016, 21:52

Hi,
Es ist halt die Frage wann zwei Generatoren eigentlich "vergleichbar" sind?
Na ja, vergleichen kann man dann, wenn man ein Vergleichskriterium hat...
So wie ich es verstanden habe war das Kriterium "kann ich mit Neos oder Ferritten kostengünstiger (€/W) Leistung erzielen"...
Da wir uns ja (eigentlich) mit Windrädern beschäftigen habe ich eine "windradgerechte" (für beide gleiche) Drehzahl als weiter Bedingung vorausgesetzt... ;)
Gruß Herbert
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Re: Scheibengenerator / Neodymmagnete

Beitragvon Manfred » So 13. Nov 2016, 22:13

Hallo Aloys ,
ich schätze deine Beiträge weil ich als nicht Fachmann deinen Erklärungen folgen kann. Meine Vorstellungen beruhten auf der Ansicht, ein Magnetfeld trift mit hoher Geschwindigkeit auf eine Spule und erzeugt die Spannung . Geht die Geschwindigkeit runter, oder Das Magnetfeld wird Schwächer, sinkt die Spannung ab. Da habe ich etwas nicht verstanden, nun stehe ich total im Wald :shock:
Nun haben wir hier zwei unterschiedliche Systeme aber gleiche Anzahl Magnete und Spulen. Wie kann man da einen sinnvollen Vergleich anstellen? Gleiche Drehzahl bei unterschiedlichen Durchmessern erzeugt eine unterschiedliche Geschwindigkeit der Magnete. Um auf die gleiche Geschwindigkeit zu kommen ist eine Übersetzung für den kleineren Durchmesser erforderlich. Die Fachmänner werden das vielleicht noch besser erklären.
Die Materialkosten zu ermitteln ist ja kein Problem, das sind ja nur simple Additionen. Ich plane einmal mit Getriebe und einmal ohne. Die Zeichnungen dazu stelle ich hier ein, so das wer Lust hat einen Nachbau machen kann.
Grüße Manfred
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Re: Scheibengenerator / Neodymmagnete

Beitragvon Bernd » So 13. Nov 2016, 22:26

Herbert gleiche Drehzahl und etwa gleiche Leistung ist ja jetzt gegeben.
Dummerweise liefert der eine aber eine geringere Spannung.

Wenn: Drehzahl, Spannung und erzielbare Leistung gleich sein sollen wäre es perfekt.
Aber auch die Notwendigkeit eines Getriebes ist einen Vergleich wert.


Grüße

Bernd
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Re: Scheibengenerator / Neodymmagnete

Beitragvon herbk » Mo 14. Nov 2016, 07:23

Hi Manfred,
Da habe ich etwas nicht verstanden, nun stehe ich total im Wald
Irgendwie geht's mir da ähnlich... aber mehr deshalb weil ich die von Aloys eingesetzte Formel für die zur Berechnung des Drehmoments eines Elektromotors halte. Wenn ich das Drehmoment weiss, kenne ich aber noch lange nicht dessen Leistung, denn "Drehmoment" ist, genauso wie "Strom", nur ein Teil aus dem "Leistung" errechnet wird....

Hi Bernd,
als "Getriebe" würde ich da mittlerweile auch an einen "step up Wandler" denken. Die Teile arbeiten mittlerweile auch recht effektiv und produzieren evtl. weniger Verluste (und Probleme) als ein Getriebe.
Gruß Herbert
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Re: Scheibengenerator / Neodymmagnete

Beitragvon Manfred » Mo 14. Nov 2016, 13:10

Hallo Herbert,
Ekofun hat in seinen Berechnungen der beiden Generatoren u.a.auch die Werte für die Umfang-Geschwindigkeit in m/sec aufgeführt. Für eine Betrachtung der der unterschiedlichen Magnetqualitäten und Durchmesser....................egal.

die Kosten bisher:
48 Stck. Magnete 25x15x6 mm € 85,06
5 Stck. Corian 200x300 mm € 40,--
2 Stck. Stahlronden 150 mm € 13,70
bisherige Kosten € 138,76

Um diesen Generator Windrad tauglich zu machen kommen noch die Kosten für die Übersetzung und der Kleinkram wie Lagerung, Wellen u.s.w. dazu.
Für die Arbeitsstunden setze ich mal einen fiktiven Wert von € 15,-- und die Maschinenstunden mit € 25,-- in die Rechnung mit ein. Das Ding wird lausig teuer ich bin ein langsamer Arbeiter. Ich schätze die Materialkosten werden so ungefähr
200-250,-- € betragen.
War beim Zahnarzt = 2 Stck. gezogen, aber morgen dann geht es ab in die Werkstatt.
Grüße Manfred

p.s.
ein Generator Berechnung -Werkzeug http://www.tool-scheibengenerator.lima- ... en_de.html
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