Mein kleiner Scheibengenerator =)

[ncrypta]

Hallo!
Bin gerade wieder etwas zum Basteln gekommen, und möchte Euch meinen kleinen hier vorstellen.
3 Phasen,9 Spulen, 12 Magnete, 2 Magnetscheiben

Stator:
Ca. 14,5 cm Durchmesser.
Dicke: 6mm

Je Spule 70 Windungen mit 0,6mm Kupferlackdraht im Stern verschaltet.
Widerstand zwischen den Phasen 2,65 OHM.

Schenkelhöhe 2cm, Spulenbreite aussen 2cm, Spulenbreite innen 5mm

Und hier der fertig vergossene Stator:

[ncrypta]

Hier könnt Ihr meinen Rotoraufbau sehen.
3mm Stahlscheiben mit ca 10cm Durchmesser.

Die Lagerböcke wurden aus Epoxidharz gedreht , welches mir beim Giessen vom Stator übrig blieb, und welches ich in Stangenform gegossen habe.
Hatte erst Probleme mit dem Rundlauf, weil ich erst die Kugellageraufnahme nur auf halbe Höhe in den Lagerbock eingefräst hatte.

Nachdem ich den Lagerbock (Mit etwas Untermass) soweit abgedreht habe, sodass das Kugellager auf der Stahlscheibe aufliegt, zentriert es sich beim Anschrauben mit den grossen Beilagscheiben von selber.
Jetzt eierts nur mehr um gefühlte 0,2-0,4mm.

[ncrypta]

Hier seht Ihr den Rotor noch ohne sauber gedrehten Abstandhalter mit 2 Muttern als provisorische Abstandshalter in der Mitte.
Die Magnete sind ebenfall noch nicht verklebt.

Wollte eigentlich die Festplattenmagnete mit 2mm Dicke verwenden (Sieht man auf dem Bild mit der Statorform oben links),
überlege aber ob ich nicht doch Dickere Bestellen soll.

In der Femm Simulation erreiche ich damit einen mittleren Fluss von 0,4 Tesla zwischen 2 Magneten, bin aber ein bischen skeptisch ob das stimmen kann.

Als nächstes soll noch ein Getriebe dran, mit ca. 1 zu 5 Übersetzung. Bin ich mir noch nicht schlüssig.

Laut Berechnung sollte ich bei 500 U/min 14,5V Spitze-Spitze erhalten, vielleicht kann mir einer helfen, was ich da an Gleichspannung erwarten kann.

So das wärs mal fürs Erste.

[ncrypta]

Hier meine femm-Simulation der 2mm Festplatten-Magnete

Femm.JPG (142.44 KiB) 16466-mal betrachtet

[Bernd]

Hallo ncrypta,
dein kleiner Generator gefällt mir sehr gut !
Vielen Dank auch für die tollen Fotos, davon kann ein Forum nicht genug bekommen.
Du hast sehr sauber gearbeitet, das gefällt mir gut.
Ich habe auch mal Epoxid Lagerböcke verwendet, allerdings habe ich gleich um das
Lager herum gegossen. Mit dem späteren Abdrehen finde ich es noch besser.
Ich habe damals noch Glasfaserschnippsel mit rein gemacht damit der Lagebock nicht
reissen kann.

Wenn ich das recht sehe dann sind 0,41 T sogar nur der Durchschnittswert den Dir FEMM
nannte ? Wie hoch ist denn der Peakwert. Man kann es auf dem Bild nicht wirklich erkennen,
aber ich denke der liegt sogar bei 0,5 T ?
Diese Werte sind gar nicht mal so schlecht für so dünne Magnete. Ich würde es erstmal mit denen
ausprobieren, zur Not kannst du sie später ja wieder von der Scheibe entfernen.
Falls du sie aufkleben willst würde ich Dir raten die Magneten zuvo mit Sandpapier anzurauhen
denn wenn die vernickelt sind hält da ohne Anrauhen kein Kleber richtig drauf.

Mit Hilfe welcher Formel hast du denn deine Spannungshöhe errechnet ?
Ich frage wegen der eher ungängigen Angabe Spitze Spitze.

Auf jeden Fall ein sehr schönes Projekt und ich freue mich auf weitere Berichte von Dir.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Ich habe eben mal selber gerechnet. Die Maße des mittleren Umfangs (mitte Spule) habe ich mir vom
Monitor genommen. Schenkelhöhe waren 2cm ?
Wenn ich mich nicht verrechnet habe komme ich auf ca. 0,8 Volt peak bei 60 U/min pro Phasenstrang.
Wenn der Peakwert für den Fluss 0,5 T sein sollte dann wären es ziemlich genau 1 Volt.

Deine Phasen sind im Stern verschaltet, das bedeutet das die Spannung zwischen zwei Phasenanschlüssen
um den Faktor Wurzel 3 grösser wäre. Zwischen zwei Phasen würden wir also 1,38Volt Peak (0,4 T) oder aber
1,73 Volt Peak ( 0,5T) bei 60 U/min messen. Das ganze durch 1,41 entspricht dann dem Effektivwert.
Nach Gleichrichtung steigt die Spannung wiederum um den Faktor 1,41 an, also sind die zuvor genannten
Spannungen die Spannungen die du hinter deinem Drehstromgleichrichter (ohne Diodenverluste gerechnet)
erwarten kannst.
Pro Umdrehung je Sekunde dürften also gerundet ca. 1,4 bis 1,7 Volt anstehen. Davon muss man dann
noch die Diodenverluste abziehen.

Grüsse

Bernd

[ncrypta]

Danke Bernd für Deine prompte Expertise und fürs nachrechnen
Hab nochmal nachgemessen, der mittlere Umfang beträgt genau 8cm. Welchen Wert hast Du da verwendet in Deiner Rechnung?
Ich habe die Methode aus dem Femm Berechnungs Tutorial im Sticky verwendet!

Ich werds wirklich mit den Festplattendingern probieren, hast vollkommen Recht, tauschen kann ich später immer noch.

Wenn ich den mit Deinem Mittelwert von 1,55V/U/s überschlage komme ich bei 500U/m
500/60*1,55 = 12,92 V

Das liegt genau bei der von mir angepeilten Spannung, und deckt sich ziemlich mit meiner Berechnung *freu*

Appropos Diodenverluste. Macht es Sinn sich selber einen Gleichrichter mit Lowdrop - Schottky Dioden zu basteln? Was verwendet Ihr so als Gleichrichter?

LG Alex

P.S.: Bin froh das es Foren wie Dieses gibt! Vorallem die Bilderfunktion ist toll, muss man woanders meist auf einen externen Server hochladen, und dann mühsam die Url einbinden.

[Bernd]

Ich hatte als mittleren Duchmesser 7,5cm verwandt.
Sind die Magnete eigentlich to tief wie der Spulenschenkel ? Also 2 cm ?
Wenn nein müsste man etwas abziehen von den Werten.
Überhaupt ist das nur eine grobe Einschätzung der zu erzielenden Spannung.
Genauer geht es dann nur mit einer Messung nach Fertigstellung.

Ein Schottkygleichrichter würde auf jeden Fall Sinn machen.
Gerade bei den geringen zu erwartenden Stromstärken wie hier bei deinem kleinen Generator
sind Schottkydioden vorteilhaft. Bei sehr hohen Strömen sinkt deren Vorteil etwas.
Einen "Nachteil" haben die Schottkys aber, mit zunehmender Spannungsfestigkeit steigt auch
die Verlustspannung in der Diode an.

Ich würde an deiner Stelle welche mit 45 V nehmen. Die bilden einen guten Kompromiss aus
Spannungsfestigkeit und geringen Verlusten.
Als Typ kommt z.B. MBR 1045 in Frage, oder auch MBR 2045. Es gibt noch diverse andere passende.
Allerdings solltest du dann dafür sorgen das dein Generator nicht mehr als diese 45 V abgibt.
Genauer gesagt dürfte an einer Diode nicht mehr als 45V anliegen.
Falls du mehr anpeilst müsstest du Typen mit mehr Spannungsfestigkeit nehmen.

Ich bin schon sehr gespannt auf deine realen Messwerte.

Grüsse

Bernd

[ncrypta]

kleines Update, bin leider im Stress in letzter Zeit, und komm nicht viel zum basteln :

Die Magnete sind auf den Stahlscheiben verklebt worden:

[Bernd]

Das sieht schon mal sehr gut aus !

Grüsse

Bernd