Neuauflage Eisenloser Ringgenerator

[klingei]

Hallo an alle

Im Letzen Schuljahr hab ich recht oder schlecht meine ersten Versuche mit einem eisenlosen Ringgenerator gemacht.




Mit dem Ergebnis war ich eigentlich zufrieden. Der Generator erzeugt eine schöne "Sinus- ähnliche" Schwingung. Und es hat eigentlich alles so funktioniert, wie ich mir das Vorgestellt habe. Allerdings ist die erzeugte Spannung um einiges zu gering. Das liegt vermutlich daran, dass wir zu dicken Draht verwendet haben. Dicker Draht lässt sich schwerer Biegen und in Form halten. Somit wurde auch der Luftspalt größer als anfangs vermutet.

Nun hat ein neues Schuljahr begonnen und der C-Rotor wird nochmals überarbeitet. Da die Spannung des alten Generators zu niedrig war, muss ich heuer einen neuen bauen. Diesmal möchte ich natürlich aus den Sachen, die bei Version 1 schiefgegangen sind überarbeiten und verbessern.

Der Wichtigste Punkt wird die Spannungssteigerung sein. Zum einem soll die Übersetzung erhöht werden. Sie beträgt derzeit 1 : 4. Die Drehzahl zu erhöhen ist meiner Meinung nacht die Beste Möglichkeit einen Generator kleiner und billiger zu machen. Höhere Drehzahl bedeutet weniger Magnete, Spule und andere Materialien.

Weiters könnte die Spannung mit 3 Phasen weiter gesteigert werden. Durch Sternschalten erhöht sich die Spannung um den Faktor Wurzel 3. Bei einer nachgeschalteten B6 Gleichrichterschaltung erhöht sich die Effektivwert um den Faktor 2,34. Das wäre natürlich ganz ordentlich. Und da der Strom durch die einzelnen Spulen kleiner ist, kann man die Spulen aus dünneren Draht und mit mehr Windungen fertigen.

Derzeit wird im Forum über Eisenpulver Epoxy diskudiert. Das hat mich an einen Versuch erinnert, den mir ein Lehrer geraten hat. Dieser Lehrer meinte ich sollte ein Stück geblechtes Eisen einige cm von Magneten entfernt aufstellen und die gleiche Messung wiederholen. Ich positionierte das Eisen so, dass ich kein "festkleben" der Magnete am Eisen merken konnte. Tatsächlich konnte ich die Spannung verdoppeln, obwohl das Eisen einige cm entfernt war. Leider hab ich keine Daten mehr von diesem Versuch. Ich habe die Idee mit dem Eisen verworfen, da die Spannung nicht mehr Sinus -förmig war. Vielleicht war der Grund dafür das ich das Eisen nur hinter der Spule platziert habe und somit die ganzen Feldlinien direkt durchs Eisen sind.
Wenn man allerdings Eisenpulver Epoxy am ganzen Umfang des Generators verteilt könnte vielleicht die Sache wieder ganz anders aussehen.

Vielleicht hat von euch noch wer einen Vorschlag

Gruß Klingei

[Bernd]

Hallo Klingei,
es freut mich das du wieder weiter bastelst.

Es ist völlig richtig das eine Übersetzung vor dem Generator eine gute Möglichkeit ist die Kosten
für den Generator zu senken. Oftmals kommt man wahrscheinlich nur so auf ein vernünftiges
Verhältnis zwischen erzielbaren Ergebnis und finanziellen Aufwand.

Das ein Drehstromgenerator gegenüber einem 1 Phasen Generator den Vorteil einer höheren Spannung
bietet ist aber ein Trugschluss. Es ist zwar richtig das sich in Sternschaltung die Spannungen der Phasen
ergänzen, eben um den genannten Faktor 1,73, allerdings hat man auch nur 1/3 der Gesamtanzahl Spulen
pro Phase zur Verfügung. Durch den nötigen Winkelversatz hat man insgesamt sogar weniger Spulen zur
Verfügung als bei einem baugleichen 1 Phasen Generator.
Dennoch würde ich immer Drehstrom bauen. BTW. hattest du Geräusche beim Laden mit deinem 1 Phasen
Generator feststellen können ? Normalerweise solle es dabei etwas brummen.

An die Geschichte das Eisenepoxyd aussen auf die Spulen zu legen habe ich auch schon gedacht.
Auch ich hatte mal einen Versuch mit Eisendrähten aussen herum getätigt, leider mit negativen Ergebnis.
Außer einer dann fühlbaren Schwergängigkeit war kaum eine Spannungserhöhung zu registrieren.
Vielleicht würde es sich mit dem Eisenpulverzeug ändern. Allerdings habe ich sehr ernüchternde Test
mit dem Zeug gemacht was die magnetische Leitfähigkeit angeht. Aber dazu in einem anderen Thread mehr.

Grüsse

Bernd

[klingei]

Erreicht man mit der Dreieckschaltung und mit einer Nachgeschalteten B6 Schaltung wirklich keine höhere Spannung?
Zusätzlich kann man ja eine Spule mit mehr Windungen versehen, da der Draht ja um einiges dünner sein kann.

Nochmals zur Idee mit dem Eisenpulver. Ich glaube dass es gar nicht so schlecht ist, wenn das Material eine nicht all zu gute Magnetische Leitfähigkeit besitzt. Ganz einfach aus dem Grund, das ich das Magnetfeld nur ein wenig weiter nach außen "ziehen" möchte. Ich möchte ja nicht das Magnetfeld durch das Eisen schicken.
Das ganze ist nur so eine Idee, in wieweit das wirklich funktioniert müsste man natürlich ausprobieren.

Gruß Klingei

[Bernd]

Ein Drehstromgenerator hat hinsichtlich der erzielbaren Spannung keinen Vorteil.
Wäre dein Generator ein Drehstromgenerator hätte er nicht 14 Spulen sondern 9,x Spulen
damit wir auf den nötigen Phasenversatz von 120 Grad kommen würden.
( 9,x geht natürlich nicht, aber aus den 28 Magneten im Kreis liesse sich halt kein 3 Phasen Generator
bauen, 6 Phasen ginge)

Was ich ausdrücken will ist, wenn ich anstatt 14 Spulen bei 3 Phasen weniger als 10 einsetzen kann, dann
scheint auch ohne weitere Rechnereien ersichtlich das da weniger bei heraus kommt als mit 14 Spulen.
(Bei 6 Phasen wären es immerhin 12 Spulen ingesamt)

Das mit dem Feritt scheint wirklich einen Versuch wert zu sein.
Natürlich sollte man vorher/nachher Messungen durchführen.

Bernd

[klingei]

Bernd ich plane eine völlig neuen Generator, also ist die Anzahl der Magnete vorerst egal.
Aber keine Spannungssteigerung, das ist schade.

Bernd könntest du einen Versuch mit dem Eisenpulver starten? Ich glaub du hast alle Werkstoffe und Technischen Mittel zu Hause.

Gruß Klingei

[klingei]

Bei meinem Generator hab ich Magneten 30 x 30 x 15 verwendet. Wäre es nicht besser Magneten zu verwenden, die Höher sind und dafür nicht so breit?
Also zum Beispiel 60 x 20 x 15.

[Bernd]

Bei deinem bisherigen Generator hattest du 2 der 4 Seiten des Magneten genutzt.
Bei U-förmigen Spulen nutzt man drei Seiten und damit bei quadratischen Magneten
75 % des möglichen Flusses.
Bei rechteckigen Magneten lässt das Verhältnis noch etwas verbessern, dafür sinkt die
Uumlaufgeschwindigkeit im Innenbereich etwas bei gleichem Radius wenn der Magnet
weiter auf die Scheibe ragt.

Grüsse

Bernd

[klingei]

Und für die Menge an Fluss, die für die Spannungsproduktion zur Verfügung steht, ist hauptsächlich das Volumen ausschlaggebend oder?

Kann man eigentlich mehr Fluss nach "außen ziehen" wenn man zum Beispiel in das Gießharz mit dem man die Spulen drenkt etwas Eisenpulver beimischt? Ähnlich wenn man ein Stück Eisen hätte, müssten doch die Feldlinien durchs Eisen laufen.

Gruß Klingei

[Bernd]

Genau das wäre das Problem, das dann die Feldlinien durchs Eisen laufen und nicht mehr
durch den Kupferdraht. Was man machen könnte wäre hinter die Kupferspulen eine Ferritschicht
aufbringen.
Auch den Zwischenräume zwischen den Magneten die jetzt aus Luft bestehen könnte man mit
Eisen oder Ferrit füllen. Dadurch würde auch der Fluss steigen und zwar nicht wenig schätze ich.

Grüsse

Bernd

[klingei]

Das ist keine blöde Idee. Das werd ich gleich mal durchsimulieren